EP3793217A1 - Hörgerät mit aktiver geräuschunterdrückung und verfahren zum betrieb desselben - Google Patents

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EP3793217A1
EP3793217A1 EP20192173.1A EP20192173A EP3793217A1 EP 3793217 A1 EP3793217 A1 EP 3793217A1 EP 20192173 A EP20192173 A EP 20192173A EP 3793217 A1 EP3793217 A1 EP 3793217A1
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EP
European Patent Office
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signal
noise suppression
hearing aid
output
output signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20192173.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Umut Gökay
Frank Naumann
Henning Puder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Sivantos Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a hearing aid and a hearing aid suitable therefor.
  • a hearing aid is used to output noises to a user of the hearing aid.
  • the user wears the hearing aid on or in the ear.
  • the hearing aid has a receiver and at least one microphone to pick up noises from the environment and then output them to the user.
  • the noises are additionally modified by the hearing aid in order to compensate for a hearing loss of the user.
  • the hearing aid is therefore also referred to as a hearing aid device.
  • Hearing aids are described in, for example EP 1 129 600 B1 , EP 1 129 601 B1 , EP 1 251 714 B2 , EP 2 023 664 B1 , WO 2018/141559 A1 , US 7,574,012 B2 .
  • a hearing aid can additionally have active noise suppression, for example an ANC (active noise cancellation) or an AOR (active occlusion reduction).
  • An ANC suppresses noises from the environment, especially interfering noises, ie interfering components, so that the user experiences a calm listening situation.
  • an AOR also creates a calm listening situation.
  • noises are suppressed that enter the user's auditory canal from the outside world.
  • an AOR suppresses those noises which are created by the user himself or which result from standing waves in the ear canal. This is particularly the case when the auditory canal is predominantly or completely closed off from the environment by an ear piece.
  • the AOR is therefore primarily an internal one Noise suppression, which suppresses noise in the ear canal, and the ANC is an external noise suppression, which suppresses noise from outside the ear canal.
  • the actual noise suppression takes place within the ear canal by generating an inverted signal, which is acoustically superimposed with the background noise in the ear canal and then cancels the background noise.
  • the noises which are usually perceived as annoying by the user are suppressed and a calm listening situation is thereby produced.
  • a hearing aid is described with a signal processing device which carries out signal processing of a useful signal, the useful signal having previously been freed from background noise by noise suppression.
  • a combination of conventional hearing aid operation, in which hearing loss is compensated for, and an ANC or AOR is not easily possible due to different objectives when processing an input signal. While the hearing aid typically amplifies ambient noise to compensate for the hearing loss, at least parts of the ambient noise are suppressed by an ANC or AOR. Since the result of the various signal modifications is to be output via a common earpiece of the hearing aid, there may be disadvantageous interference effects there.
  • the method is used to operate a hearing aid.
  • the hearing aid has at least one microphone, in particular an external microphone, which picks up an input sound signal and converts it into an electrical input signal.
  • the hearing aid also has signal processing that modifies the electrical input signal as a function of an audiogram of a user and thereby generates a first electrical output signal.
  • the input signal is preferably modified in a modification unit which is part of the signal processing.
  • the hearing aid also has active noise suppression, which generates a second electrical output signal for suppressing an interference component.
  • the first and the second electrical output signal are each also referred to simply as an output signal for short.
  • the hearing aid also has a receiver, which converts the first electrical output signal and the second electrical output signal into a particular common output sound signal for output to the user.
  • the output sound signal is therefore an acoustic output signal.
  • the second electrical output signal is designed in particular in such a way that an interfering component is suppressed in the output sound signal.
  • the interference component is, for example, ambient noise and generally not a useful signal.
  • the noise component is either part of the input sound signal mentioned above or another input sound signal that is picked up by means of an additional microphone.
  • active noise suppression is also simply referred to as noise suppression.
  • the active noise suppression is preferably an ANC (short for "active noise canceling") or an AOR (short for "active occlusion reduction”) or both.
  • the active noise suppression is operated in parallel with the signal processing.
  • an output sound signal for the user of the hearing aid is generated within the scope of the method for its operation in that one or more input sound signals from the environment are first recorded by means of one or more microphones.
  • the respective microphone generates an electrical input signal from the acoustic input sound signal, which is passed on to the signal processing unit.
  • the signal processing modifies the input signal and uses it to generate the first electrical output signal.
  • This output signal is therefore a modified input signal.
  • the modification is particularly dependent on the individual hearing loss of the user and is carried out using a correspondingly equally individual audiogram. This is determined, for example, in advance of use as part of a fitting session.
  • the audiogram is expediently designed in such a way that a useful component, in particular speech, is emphasized for the user when the hearing aid is in operation.
  • the audiogram is expediently stored in a memory, which is in particular part of the hearing aid, and is then accessible for signal processing during operation.
  • the signal processing derives from the audiogram, for example, a frequency-dependent gain factor with which the input signal is amplified.
  • one or more filters are applied to the input signal in order to modify it in a frequency-selective manner, for example.
  • the output signal is finally passed on to the receiver, which is driven by the output signal and emits a corresponding acoustic output sound signal.
  • the procedure including the recording of the input sound signal, the generation of the input signal therefrom, its modification, the resulting generation of the output signal and the subsequent generation of the output sound signal represent a hearing aid function, which is a core functionality of the hearing aid.
  • the hearing aid function also outputs any interference components that are contained in the input sound signal, modified accordingly, as interference components in the output sound signal.
  • an interference component through the signal processing, for example by means of a corresponding filter or the like.
  • the signal processing takes place on an electronic level and, due to the principle involved, does not capture those interference components that pass the hearing aid into the auditory canal or arise in it, but only those interference components that are also picked up by the microphone of the hearing aid and passed on to the signal processing unit.
  • a reduction in an interference component through the signal processing is complementary to the active noise suppression carried out in the present case and is therefore carried out in addition to this in an advantageous embodiment.
  • the signal processing requires a certain processing time to modify the input signal.
  • the processing time is therefore in particular a delay caused by the modification unit.
  • the processing time is ideally as short as possible in order to avoid delayed output as far as possible. Since at least part of the input sound signal usually reaches the ear canal, this part is superimposed on the output sound signal. Due to the signal processing, the input sound signal and the output sound signal are then offset in time by a time offset. If the processing time of the signal processing is too long, the time delay can be perceived by the user and is typically perceived as annoying.
  • a guideline value for an upper limit of the processing time is 10 ms, values above are typically unacceptable for the user.
  • active noise suppression behaves in a fundamentally similar manner to signal processing in the hearing aid function.
  • one or more input sound signals that is to say acoustic input signals
  • the input sound signal typically an interference component.
  • the respective microphone generates an electrical input signal from the input sound signal, which accordingly also contains the interference component and which is passed on to the noise suppression unit. This analyzes the input signal and uses it to generate an electrical output signal, in particular the aforementioned second electrical output signal, which is then opposite to the input signal or at least parts thereof, specifically the interference component.
  • the output signal of the noise suppression is therefore basically in particular an inverted input signal.
  • the output signal is finally passed on to a listener of the hearing aid, which is driven by the output signal and emits a corresponding output sound signal which is correspondingly inverted with respect to the input sound signal and thereby eliminates the interference component, ie suppresses it as a result.
  • the procedure including the recording of the input sound signal, the generation of the input signal from it, its analysis, the resulting generation of the output signal to suppress an interference component and the subsequent generation of the output sound signal represent an overall noise suppression function.
  • Active noise suppression differs from signal processing in particular in that noise suppression aims to modify a sound signal and for this purpose controls the listener accordingly, whereas signal processing aims to modify an electrical signal so that a specific sound signal is output.
  • the interference component that is actually suppressed by the noise suppression is therefore basically outside the hearing aid.
  • the output sound signal of the noise suppression is output via the same receiver as the output sound signal of the signal processing.
  • the receiver is then controlled with both the first and the second electrical output signal, ie the two output signals are superimposed and fed together to the receiver, which then generates a corresponding output sound signal therefrom.
  • the listener is effectively controlled by means of a common output signal and emits a common output sound signal.
  • This output sound signal then contains, on the one hand, a user component that comes from the signal processing is generated individually for the user on the basis of the audiogram, and on the other hand a suppression component which suppresses interfering components, ie interfering sound signals, for example from the environment or from the user, in the ear canal.
  • a suppression component which suppresses interfering components, ie interfering sound signals, for example from the environment or from the user, in the ear canal.
  • the elimination of an interfering component through the noise suppression takes place in the acoustic space, ie outside the hearing aid and directly through a superposition of sound waves and precisely not in the electrical signal space through the elimination of electrical signals.
  • the first variant is an ANC, ie active noise suppression, in which ambient noises are suppressed which enter the auditory canal from the outside and past an earpiece of the hearing aid that may be present and represent an interference component.
  • the input signal is generated either with the same microphone as the input signal for signal processing or with another, additional microphone.
  • the second variant is an AOR, ie an active occlusion reduction in which noises in the ear canal are suppressed, especially intrinsic noises, ie sound signals generated by the user himself or standing waves within a predominantly closed ear canal.
  • the input signal for noise suppression is generated in particular by means of an internal microphone and not with that microphone which generates the input signal for signal processing.
  • the first variant is also referred to as “feed-forward” suppression
  • the second variant as “feedback” suppression.
  • the difference between the two variants lies in particular in the arrangement of the microphone for picking up the input sound signal relative to the ear canal.
  • the microphone is directed outwards and typically located outside the ear canal, whereas in the AOR the microphone is directed inwards and is located in the ear canal.
  • the boundary between “inside” and “outside” is defined in particular by an earpiece of the hearing aid, which sits in the auditory canal and delimits a volume in it that is inside, in contrast to the surroundings on the other side of the earpiece, which is outside.
  • the output takes place in both cases inwards, in particular in that the corresponding listener is directed inwards into the auditory canal for this purpose.
  • the shortest possible processing time for active noise suppression is also advantageous. This results from the fact that the output sound signal has to be superimposed in a certain way with the input sound signal in order to achieve a maximum effect, i.e. a maximum cancellation. Any delay before the output sound signal is output leads to an additional phase shift between this and the input sound signal, with the result that the superposition is not optimal and the cancellation is accordingly incomplete. This problem increases with increasing frequency, since the same delay leads to a greater phase shift for higher frequencies.
  • Realizable and suitable processing times for active noise suppression, whether ANC or AOR are in the range of 50 ⁇ s to 150 ⁇ s.
  • the hearing aid function gives rise to specific problems which do not occur in this form in the individual implementation of the respective function.
  • the problems result above all from the different objectives of the two functions and their overlap on the side of the input sound signal and / or the output sound signal.
  • the hearing aid is designed, as described, in such a way that it emits a specific and usually amplified output sound signal based on the hearing aid function on the basis of the input sound signal.
  • the noise suppression is designed in such a way that it is intended to cancel out a sound signal.
  • both the noise suppression and the signal processing are based on the same input sound signal or at least on predominantly similar input sound signals and are thus correlated, so that what is seen on the listener is contradictory control and output, which leads to disadvantageous interference effects in the output sound signal.
  • an internal sound signal is to be extinguished within the scope of an AOR, then this internal sound signal also contains the output sound signal of the Signal processing and noise cancellation effectively suppress the hearing aid function.
  • the problems described do not exist with, for example, classic media playback devices in which a digital or analog audio signal is converted into an output sound signal and output.
  • the audio signal has no correlation whatsoever with the input sound signal, so that in principle no interference effects occur here.
  • An AOR is also possible without any problems.
  • the converted audio signal is contained in the input sound signal recorded internally, the pure audio signal is known and can therefore be compared with the electrical input signal in order to then identify an excess signal as an interference component after a corresponding comparison and then to delete it in a targeted manner by means of appropriate control of the listener.
  • the signal processing and the active noise suppression are operated in parallel in the present case.
  • the signal processing and the active noise suppression are each designed as an electronic circuit and the two circuits are arranged at different locations on a microchip or even on different microchips.
  • the two circuits for realizing the hearing aid function on the one hand and the noise suppression function on the other hand are thus physically separated.
  • Active noise suppression is not a component or sub-function of signal processing, but works fundamentally independently of it.
  • the active noise suppression does not intervene in the modification of the input signal by the signal processing and, conversely, the signal processing does not intervene in the generation of the output signal for the noise suppression either.
  • the pure generation of the output signal by the signal processing is not influenced by the active noise suppression and vice versa, the pure generation of the output signal by the active noise suppression is unaffected by the signal processing.
  • the hearing aid function and the noise suppression function are thus implemented in particular as parallel processes in the hearing aid.
  • the hearing aid has a delay unit for setting a time difference between the first output signal and the second output signal and thus in particular also between their respective conversion by the listener.
  • the hearing aid thus has an adjustable time difference.
  • “adjustable” is understood to mean that at least two different values can be set for the time difference.
  • a fixed value is specified for the time difference and this can thus be set by either activating or deactivating the delay unit, that is to say either adding the fixed time difference or not.
  • An embodiment is also suitable in which the time difference can be set within a predetermined range, in particular during operation of the hearing aid.
  • the delay unit is integrated in the signal processing or in the noise suppression or is arranged outside of these two.
  • the delay unit has a plurality of sub-units which are designed separately from one another and which together generate the time difference.
  • the delay unit and the adjustable time difference make it possible to delay the first and second electrical output signals relative to one another in such a way that the disadvantages described above are advantageously reduced when the signal processing and the active noise suppression are operated simultaneously.
  • the delay unit thus serves in particular to reduce a correlation between the output signals.
  • the time difference is preferably set in such a way that a correlation between the first and the second output signal is minimized.
  • the hearing aid preferably has a correlation measuring unit, which determines a correlation between the first and the second output signal and controls the delay unit so that a time difference is set which minimizes the correlation.
  • the delay unit has a ring buffer or is designed as such.
  • the ring buffer is characterized in particular by the fact that the output signals are stored in it one after the other and are also output again in the order in which they arrive, but at a specific point in time and therefore with a specific time delay, namely the time difference.
  • the ring buffer is therefore a buffer for the output signals.
  • the signal processing has a longer processing time than the noise suppression.
  • the concepts described can basically also be applied analogously to hearing aids in which, conversely, the noise suppression has a longer processing time than the signal processing, so that the time difference is then expediently added to the processing time of the noise suppression, or to hearing aids in which the signal processing and the noise suppression are similar
  • time difference is set in a range from 2 ms to 5 ms. This range represents a good compromise between a low correlation and thus low interference on the one hand and a low delay in the hearing aid function on the other hand.
  • an exemplary signal processing delay time 1 ms
  • the sum of the signal processing processing time and the time difference is then a maximum of 6 ms a good listening experience is still achieved.
  • the time difference is large enough to reduce the correlation of the two output signals sufficiently.
  • the hearing aid has two operating modes, namely a suppression mode in which the active noise suppression is activated, and a normal mode in which the active noise suppression is deactivated.
  • the time difference of the delay unit is set in such a way that in the suppression mode a delay between the input signal of the signal processing and its output signal is greater than in the normal mode.
  • the adjustable time difference is selected to be as small as possible in normal mode in order to ensure the best possible listening experience, the overall small time difference being primarily possible because the noise suppression is deactivated and therefore no interference and correlation effects can occur.
  • the delay unit is preferably also deactivated in normal mode and the adjustable time difference is thus 0 ms. In the suppression mode, the additional time difference is then deliberately added to the processing time of the signal processing, so that the interference and correlation effects that may occur are reduced.
  • An embodiment is also particularly expedient in which the hearing aid has several operating modes in which the signal processing has a different processing time, and the time difference added by the delay unit is then set as a function of the operating mode and thus as a function of the respective processing time .
  • the time difference is expediently set to be greater the lower the respective processing time. Different processing times result, for example, due to an additional function which is activated in one operating mode but deactivated in another operating mode.
  • the delay unit and the additional time difference are particularly advantageous in a hearing aid with signal processing that has a particularly short processing time.
  • the signal processing of the hearing aid has a processing time of at most 2 ms, particularly preferably of at most 1 ms.
  • the processing time gives the time delay due to the modification of the input signal.
  • the total delay time corresponds to the delay between the input signal and the output signal of the signal processing, in which case the possibly additional time difference of the delay unit is logically not included, especially if the delay unit is integrated into the signal processing.
  • Such a short delay time is achieved in particular by deactivating computationally intensive additional functions of the signal processing, so that the processing time is determined exclusively or predominantly by the modification of the input signal on the basis of the audiogram.
  • a parallel operation of the signal processing and the active noise suppression can be realized in different ways.
  • Different suitable configurations result in particular with regard to the following three aspects: First, through the selection of microphones and their respective connection to signal processing and noise suppression. Second, by the way the two output signals are combined. Thirdly, through the specific design, arrangement and control of the delay unit.
  • the hearing aid preferably has at least one external microphone which generates an input signal which is passed on to both signal processing and noise suppression.
  • the signal processing generates the first output signal on the basis of the input signal and the noise suppression generates the second output signal on the basis of the input signal.
  • the hearing aid has two external microphones, namely a first external microphone and a second external microphone.
  • the external microphones each generate an input signal, which is passed on to both signal processing and noise suppression.
  • the signal processing thus generates the first output signal on the basis of the two input signals of the external microphones and the noise suppression is generated
  • the second output signal is based on the same two input signals from the external microphones.
  • the hearing aid has at least two external microphones, namely a first external microphone and a second external microphone, the two external microphones each generating an input signal, namely a first input signal and a second input signal, one of which to signal processing, while the other is continued to noise suppression.
  • neither of the two input signals is passed on to both signal processing and noise suppression.
  • the signal processing generates the first output signal on the basis of the one input signal and the noise suppression generates the second output signal on the basis of the other input signal.
  • the hearing aid has three external microphones, namely a first external microphone, a second external microphone and a third external microphone. The external microphones each generate an input signal, which is passed on either to signal processing or to noise suppression.
  • the input signals of the first and the second microphone are preferably passed on to the signal processing and the input signal of the third microphone is passed on to the noise suppression.
  • the signal processing thus generates the first output signal on the basis of the two input signals of the first and the second outer microphone and the noise suppression generates the second output signal on the basis of the input signal of the third outer microphone.
  • the signal processing and noise suppression in the embodiment mentioned as an alternative advantageously use the input signals from different external microphones, so that there is already a reduced correlation on the input side.
  • a certain correlation is regularly present, since the microphones continue to be comparatively close to one another due to the size of the hearing aid are, for example, no more than 1 cm apart, and pick up at least similar input sound signals.
  • the noise suppression is an ANC.
  • the noise suppression is alternatively or additionally an AOR.
  • the hearing aid has an inner microphone which generates an input signal which is fed to the noise suppression system, which then generates the second output signal as a function of the input signal from the inner microphone.
  • the inner microphone is also known as the ear canal microphone.
  • the configurations with external microphones can be combined in any way with the configuration with internal microphone, so that the noise suppression is then both an ANC and an AOR and the second output signal is generated both as a function of at least one input signal of an external microphone and as a function of an input signal of an internal microphone becomes.
  • the first output signal and the second output signal are combined with one another outside of the signal processing and noise suppression, in particular added to one another and passed on to the listener, who finally generates and outputs a corresponding output sound signal.
  • the noise suppression has an audio input via which the first output signal of the signal processing is fed into the noise suppression, so that the first output signal is a further input signal for this.
  • the second output signal is then generated depending on the input signals of the microphones and combined with the first output signal, so that the noise suppression then outputs a common output signal of the signal processing and the noise suppression.
  • This common output signal is passed on to the listener, which finally generates and outputs a corresponding output sound signal.
  • the two output signals are simply merged into a common output signal in the configuration with a downstream combination
  • the first output signal is also looped through the noise suppression and combined there with the second output signal in order to generate a common output signal accordingly.
  • the combination of the first and the second output signal takes place once outside of the noise suppression and once within the same.
  • the delay unit is fully integrated into the signal processing and in particular arranged at its output, so that the input signal is modified first and only then the delay unit passes through and is delayed and is finally output as a delayed output signal.
  • the modification unit is then arranged in particular in front of the delay unit.
  • the delay unit is divided into several sub-units in a likewise advantageous embodiment, of which a first sub-unit is integrated into the signal processing and a second, other sub-unit is integrated into the noise suppression.
  • the subunit in signal processing is expediently arranged at its output, as already described, and the subunit in noise suppression is arranged at its audio input, so that the delayed output signal of signal processing is further delayed when entering noise suppression.
  • the signal processing provides an input signal for the noise suppression, similar to a media playback device in which the audio signal is fed into the noise suppression via the audio input.
  • the input signal that is generated by the signal processing - as already described above - is the same as the input signals of the microphones are fed into the noise suppression, correlated, since these are based on the same or similar input sound signals.
  • the time difference of the delay unit is thus composed of a static component, namely the predefined time difference, and a flexible component, namely the adjustable time difference.
  • the static component advantageously generates a standard time difference to which a flexible component is then added as required or from which a flexible component is subtracted as required.
  • the flexible portion is set as a function of a degradation of a component of the hearing aid, a change in temperature, a change in the volume or the moisture in the auditory canal or the like.
  • the flexible component is therefore used to react to changes in the hearing aid or its immediate surroundings, in particular to the auditory canal, during operation and to optimally adjust the time difference as a function of this.
  • the flexible component is advantageously used to react to a changed delay time by adding or disconnecting an additional function in the signal processing.
  • a configuration is also advantageous in which the delay unit is fully integrated into the signal processing and is arranged at its output, so that the input signal is modified first and only then does the delay unit pass through and be delayed and is finally output as a delayed output signal and wherein the delay unit generates a time difference which can be set in a predetermined range, so that the time difference of the delay unit is accordingly flexible, like the flexible component already described above.
  • a flexible component is now generated directly in the signal processing and an additional static component is created especially not added.
  • the flexible portion is set analogously, for example, depending on a degradation of a component of the hearing aid, a change in temperature, a change in the volume or the moisture in the auditory canal or the like.
  • the adjustable time difference is therefore used to react to changes in the hearing aid or its immediate surroundings, in particular to the auditory canal, during operation and to optimally adjust the time difference as a function of this.
  • the time difference is preferably set by the fact that the noise suppression controls the delay unit with a control signal or that the output signal of the noise suppression is fed back into the delay unit and thus serves directly as a control signal for it, or both.
  • the hearing aid described is a so-called monaural hearing aid and only serves to supply one side, i.e. one ear of the user.
  • two such hearing aids are expediently combined to form a binaural hearing aid, which then has two monaural hearing aids as individual devices for each side.
  • FIG. 1 a method for operating a hearing device 2 is shown in the form of a flowchart. Different variants of hearing aids 2 suitable for this purpose are each shown in FIG Figures 2 to 6 shown. However, the invention is not limited to the specifically shown variants, but these represent preferred embodiments.
  • the hearing aid 2 has at least one microphone 4, 6, which in a method step V1 picks up an input sound signal ES and converts it into an electrical input signal E1.
  • the hearing aid 2 also has a signal processing unit 8 which, in a method step V2, modifies the electrical input signal E1 as a function of an audiogram of a user and thereby generates a first electrical output signal A1.
  • the input signal E1 is modified here in a modification unit 10 which is part of the signal processing 8.
  • the hearing aid 2 also has an active noise suppression 12 which, in a method step V3, generates a second electrical output signal A2 for suppressing an interference component.
  • the active noise suppression 12 is also referred to as noise suppression 12 for short in the present case.
  • the noise suppression 12 is operated in parallel with the signal processing 8, as above all from Fig. 1 is recognizable.
  • the first and the second electrical output signal A1, A2 are each also referred to as output signal A1, A2 for short.
  • the two output signals A1, A2 are combined in a method step V4.
  • the hearing aid 2 also has a receiver 14 which, in a method step V5, converts the first electrical output signal A1 and the second electrical output signal A2 into a common output sound signal AS for output to the user.
  • the output sound signal AS is an acoustic output signal.
  • the second electrical output signal A2 is designed such that an interference component is suppressed in the output sound signal AS.
  • the interference component is, for example, ambient noise and generally not a useful signal.
  • the interference component is either part of the input sound signal ES mentioned above or another input sound signal which is picked up by means of an additional microphone 16, 18.
  • an output sound signal AS for the user of the hearing device 2 is generated as part of the method for operating it, in that an input sound signal ES is first recorded from the environment by means of a plurality of external microphones 4, 6.
  • the respective microphone 4, 6 generates an electrical input signal E1 from the input sound signal ES.
  • the two microphones 4, 6 generate two input signals E1, which are passed on to the signal processing unit 8.
  • the signal processing unit 8 modifies the input signals E1 and uses them to generate the first electrical output signal A1. The modification depends on the individual hearing loss of the user and takes place on the basis of an individual audiogram, which is stored, for example, in a memory of the hearing device 2, not shown in detail.
  • the output signal A1 is finally passed on to the receiver 14, which is driven by the output signal A1 and emits a corresponding acoustic output sound signal AS.
  • the procedure includes recording the input sound signal ES, generating at least one input signal E1 therefrom, its modification, the resulting generation of an output signal A1 and subsequent generation of the output sound signal AS represent a hearing aid function that is a core functionality of the hearing aid 2.
  • the active noise suppression 12 basically behaves similarly to the signal processing 8 in the hearing aid function.
  • one or more input sound signals ES from the environment are also initially recorded in method step V1 by means of one or more microphones 4, 6, 16, 18, these microphones 4, 6, 16, 18 not necessarily being the same as for the Hearing aid function.
  • the input sound signal ES typically has an interference component.
  • the respective microphone 4, 6, 16, 18 generates an electrical input signal E2 from the input sound signal ES, in which the interference component is correspondingly also contained and which is passed on to the noise suppression 12.
  • the output signal A2 of the noise suppression 12 is therefore basically an inverted input signal E2.
  • the output signal A2 is finally forwarded to the earpiece 14 of the hearing aid 2, which is driven by the output signal A2 in method step V5 and outputs a corresponding output sound signal AS, which is correspondingly inverted with respect to the input sound signal ES and thereby eliminates the interference component, ie suppresses it as a result.
  • the procedure including the recording of the input sound signal ES, the generation of the input signal E2 therefrom, its analysis, the resulting generation of the output signal A2 to suppress an interference component and the subsequent generation of the output sound signal AS represent a noise suppression function overall.
  • the active noise suppression 12 differs from the signal processing 8 in the present case in that the former aims to modify a sound signal and for this purpose controls the receiver 14 accordingly, whereas the latter aims to modify an electrical signal so that a specific sound signal is output.
  • the noise component which is suppressed by the noise suppression 12 lies outside the hearing aid 2.
  • the output sound signal AS of the noise suppression 12 is output via the same receiver 14 as the output sound signal AS of the signal processing 8.
  • the receiver 14 is connected to both the first and the second Output signals A1, A2 controlled, so these are superimposed and fed together to the earpiece 14, which then outputs them as output sound signal AS.
  • the receiver 14 is therefore effectively controlled overall by means of a common output signal A1 + A2 and emits a common output sound signal AS.
  • This output sound signal AS contains, on the one hand, a user component, which is generated individually for the user by the signal processing 8 using the audiogram, and, on the other hand, a suppression component which suppresses interfering components, ie disturbing sound signals, e.g. from the environment or from the user, in the ear canal.
  • a suppression component which suppresses interfering components, ie disturbing sound signals, e.g. from the environment or from the user, in the ear canal.
  • the cancellation of an interfering component by the noise suppression 12 accordingly takes place in the acoustic space.
  • the first variant is an ANC (active noise canceling), i.e. active noise suppression, in which ambient noises are suppressed which enter the auditory canal from the outside and past an earpiece of the hearing aid 2 that may be present and represent an interference component.
  • the input signal E2 is generated either with the same microphone 4, 6 as the input signal E1 for the signal processing 8 or by means of another, additional microphone 16, 18.
  • the second variant is an AOR (active occlusion reduction) which noises in the ear canal are suppressed, especially intrinsic noises, ie sound signals that are generated by the user himself or standing waves within a predominantly closed ear canal.
  • the input signal E2 for the noise suppression 12 is generated by means of an inner microphone 18 and not with the microphones 4, 6, which generate the input signal E1 for the signal processing 8, and also not with the outer microphone 16.
  • the microphone 4 is accordingly , 6, 16 directed outwards, whereas with the AOR the microphone 18 is directed inwards.
  • the signal processing 8 and the active noise suppression 12 are operated in parallel in the present case. This is understood to mean that the signal processing 8 and the active noise suppression 12 are operated independently of one another, that is to say that they form two processing blocks that are separate from one another within the hearing aid 2, as can also be seen from FIGS Figures 2 to 6 results.
  • the signal processing 8 and the active noise suppression 12 are each designed as an electronic circuit and the two circuits are arranged, for example, at different locations on a microchip or on different microchips.
  • the active noise suppression 12 is not a component and not a sub-function of the signal processing 9 and basically works independently of it.
  • the active noise suppression 12 does not intervene in the modification of the input signal E1 by the signal processing unit 8, and vice versa, the signal processing unit 8 does not intervene in the generation of the output signal A2 of the noise suppression unit 8 either.
  • the hearing aid function and the noise suppression function are thus implemented as parallel processes in the hearing aid 2.
  • the signal processing 8 requires a certain processing time to modify the input signal E1 and generally for method step V2.
  • the noise suppression 12 also requires a certain processing time for analyzing the input signal E2 and for outputting the output signal A2 and generally for method step V3. This respective processing time is optimally as short as possible in order to avoid delayed output as far as possible.
  • at least part of the input sound signal ES usually reaches the ear canal of the user and is superimposed on the output sound signal AS. Due to the delay time of the signal processing 8, the input sound signal ES and the output sound signal AS are offset in time by a time offset. If the processing time is too long, the time delay can be perceived by the user and is typically perceived as annoying.
  • the output sound signal AS In the case of noise suppression 12, the output sound signal AS must in principle be superimposed in a certain way with the input sound signal ES in order to achieve a maximum effect, that is to say a maximum cancellation. Any delay before the output sound signal AS is output leads to an additional phase shift between it and the input sound signal ES, with the result that the superposition is not optimal and the extinction is correspondingly incomplete.
  • the processing time of the signal processor 8 is, for example, a maximum of 2 ms.
  • the processing time of the noise suppression 12, regardless of whether it is ANC or AOR or both, is, for example, 100 microseconds to 150 microseconds.
  • the hearing aid 2 has a delay unit 20 for setting a time difference between the first output signal A1 and the second output signal A2.
  • the hearing aid 2 thus has an adjustable time difference, for which either a fixed value is specified and the delay unit 20 is then either activated or activated is deactivated or which can be set within a specified range.
  • the delay unit 20 has, for example, a ring buffer or is designed as such.
  • the overall purpose of the delay unit 20 is to reduce a correlation between the output signals A1, A2.
  • the hearing aid 2 has, for example, a correlation measuring unit (not shown in more detail) which determines a correlation between the first and second output signals A1, A2 and controls the delay unit 20 so that a time difference is set which the Correlation minimized.
  • the time difference is set in a range from 2 ms to 5 ms.
  • the time difference is only activated in a suppression mode of the hearing aid 2 and is otherwise deactivated, for example, in a normal mode.
  • the suppression mode the active noise suppression 12 is activated, otherwise, and especially in the normal mode, it is deactivated.
  • normal mode the time difference is selected to be as small as possible, so that only the delay time remains for the signal processing, i.e. a delay between the input signal E1 and the output signal A2 is as small as possible, thus ensuring the best possible listening experience.
  • the additional time difference is deliberately added to the processing time of the signal processor 8, so that the interference and correlation effects that may occur are reduced.
  • the hearing aid 2 has several operating modes in which the signal processing 8 has a different processing time in each case, and the time difference added by the delay unit 20 then depending on the operating mode and thus depending on the respective processing time of the signal processing 8 is set.
  • the time difference is then set to be greater in the respective operating mode, the lower the respective processing time.
  • the hearing aid 2 has two external microphones 4, 6 which each generate an input signal E1, E2 which is passed on as input signal E1 to signal processing 8 and as input signal E2 also to noise suppression 12.
  • the signal processing 8 generates the first output signal A1 on the basis of the two input signals E1 of the outer microphones 4, 6 and the noise suppression 12 generates the second output signal A2 on the basis of the same two input signals E2 of the outer microphones 4, 6.
  • the hearing aid 2 in the Figures 3 to 6 two outer microphones 4, 6, which each generate an input signal E1, and a further outer microphone 16, which generates an input signal E2.
  • the input signals E1 are passed on exclusively to the signal processing 8, while the other input signal E2 is passed on exclusively to the noise suppression 12.
  • the signal processing unit 8 generates the first output signal A1 on the basis of the input signals E1 and the noise suppression 12 generates the second output signal A2 on the basis of the other input signal E2.
  • the noise suppression 12 is an ANC.
  • the noise suppression 12 is also an AOR and uses a further input signal E2 of an inner microphone 18 of the hearing aid 2.
  • the noise suppression 12 thus generates the output signal A2 in the present case on the basis of one or more input signals E2 from external microphones 4, 6, 16 and additionally on the basis of an input signal E2 of an inner microphone 18.
  • the configurations with outer microphones 4, 6, 16 can be combined with the configuration with inner microphone 18 as desired.
  • a single external microphone 4, 6, 16 is sufficient, at least for a hearing aid with ANC.
  • At least one internal microphone 18 is additionally required for a hearing aid with AOR.
  • the first output signal A1 and the second output signal A2 are combined with one another outside the signal processing 8 and the noise suppression 12, added here, and passed on to the earpiece 14, which finally generates and outputs a corresponding output sound signal AS.
  • the combination takes place, for example, by means of an addition element which is not designated in any more detail.
  • the noise suppression 12 in the Figures 4 to 6 an audio input 24, via which the first output signal A1 of the signal processing 8 is fed into the noise suppression 12, so that for this the first output signal A1 is, so to speak, a further input signal.
  • the second output signal A2 is then generated depending on the input signals E2 of the microphones 4, 6, 16, 18 and combined with the first output signal A1, so that the noise suppression 12 then has a common output signal A1 + A2 of the signal processing 8 and the noise suppression 12 outputs.
  • This common output signal A1 + A2 is passed on to the receiver 14, which finally generates and outputs a corresponding output sound signal AS. While in the design of the Fig. 2 and 3 with a downstream combination, the two output signals A1, A2 are simply combined to form a common output signal A1 + A2, in the embodiment of the Fig.
  • the first output signal A1 is additionally looped through the noise suppression 12 and combined there with the second output signal A2 in order to generate a common output signal A1 + A2 accordingly.
  • the combination of the first and the second output signal A1 + A2 is therefore carried out once outside of the noise suppression and once within the same.
  • the delay unit 20 is in the exemplary embodiments Figs. 2 to 4 and 6 completely integrated into the signal processing 8 and in the present case even arranged at its output, so that the input signal E1 is first modified by means of the modification unit 10 and only then the delay unit 20 passes through and is delayed and is finally output as a delayed output signal A1.
  • delay unit 20 in the exemplary embodiment is shown in FIG Fig. 5 divided into several subunits 22, of which one is integrated into the signal processing 8 and another in the noise suppression 12.
  • the subunit 22 in the signal processing 8 is arranged at its output and the subunit 22 in the noise suppression 12 is arranged at its audio input 24 so that the delayed output signal A1 of the signal processing 8 is further delayed when entering the noise suppression 12.
  • the sub-unit 22 in the signal processing unit 8 generates a fixed, predetermined time difference and the other sub-unit 22 in the noise suppression 12 generates a time difference which can be set in a predetermined range.
  • the arrangement can also be reversed.
  • the time difference of the delay unit 20 is thus composed of a static component, namely the predefined time difference, and a flexible component, namely the adjustable time difference.
  • the delay unit 20 is fully integrated into the signal processing 8 and generates a time difference which can be set in a predetermined range, so that the time difference of the delay unit 20 is therefore flexible, like the flexible part already described above.
  • a flexible component is now generated directly in signal processing 8 and an additional static component is not added here in particular.
  • the time difference is set by the fact that the noise suppression unit 12 controls the delay unit 20 with a control signal S or that the output signal A1 + A2 of the noise suppression unit 12 is fed back into the delay unit 20 and thus serves directly as a control signal for the latter. Both variants are in Fig. 6 shown, but can also be implemented independently of one another.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts (2) angegeben, wobei das Hörgerät (2) zumindest ein Mikrofon (4, 6) aufweist, welches ein Eingangsschallsignal (ES) aufnimmt und in ein elektrisches Eingangssignal (E1) umwandelt, wobei das Hörgerät (2) eine Signalverarbeitung (8) aufweist, welche das elektrische Eingangssignal (E1) abhängig von einem Audiogramm eines Nutzers modifiziert und dadurch ein erstes elektrisches Ausgangssignal (A1) erzeugt, wobei das Hörgerät (2) eine aktive Geräuschunterdrückung (12) aufweist, welche ein zweites elektrisches Ausgangssignal (A2) erzeugt, zur Unterdrückung eines Störanteils, wobei das Hörgerät (2) einen Hörer (14) aufweist, welcher das erste elektrische Ausgangssignal (A1) und das zweite elektrische Ausgangssignal (A2) in ein Ausgangsschallsignal (AS) umwandelt, zur Ausgabe an den Nutzer, wobei die aktive Geräuschunterdrückung (12) parallel zur Signalverarbeitung (8) betrieben wird. Weiter wird ein entsprechendes Hörgerät (2) angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts sowie ein hierfür geeignetes Hörgerät.
  • Ein Hörgerät dient der Ausgabe von Geräuschen an einen Nutzer des Hörgeräts. Der Nutzer trägt das Hörgerät hierzu am oder im Ohr. Zur Ausgabe von Geräuschen weist das Hörgerät einen Hörer auf sowie wenigstens ein Mikrofon, um Geräusche aus der Umgebung aufzunehmen und diese dann an den Nutzer auszugeben. Die Geräusche werden dabei von dem Hörgerät zusätzlich modifiziert, um einen Hörverlust des Nutzers auszugleichen. Das Hörgerät wird daher auch als Hörhilfegeräte bezeichnet.
  • Ein Hörgerät kann zusätzlich eine aktive Geräuschunterdrückung, z.B. eine ANC (active noise cancellation) oder eine AOR (active occlusion reduction) aufweisen. Eine ANC unterdrückt Geräusche aus der Umgebung, speziell Störgeräusche, d.h. Störanteile, sodass sich für den Nutzer eine beruhigte Hörsituation ergibt. Auf ähnliche Weise stellt auch eine AOR eine beruhigte Hörsituation her. Bei einer ANC werden Geräusche unterdrückt, welche aus der Umgebung von außen in den Gehörgang des Nutzers gelangen. Im Gegensatz hierzu werden bei einer AOR solche Geräusche unterdrückt, welche durch den Nutzer selbst entstehen oder welche aus stehenden Wellen im Gehörgang resultieren. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Gehörgang durch ein Ohrstück gegenüber der Umgebung überwiegend oder vollständig verschlossen ist. Die AOR ist demnach vorrangig eine interne Geräuschunterdrückung, welcher Störgeräusche im Gehörgang unterdrückt, und die ANC ist eine externe Geräuschunterdrückung, welche Störgeräusche von außerhalb des Gehörgangs unterdrückt. Die tatsächliche Geräuschunterdrückung erfolgt jedoch in beiden Fällen innerhalb des Gehörgangs durch Erzeugung eines invertierten Signals, welches sich mit dem Störgeräusch akustisch im Gehörgang überlagert und dann das Störgeräusch auslöscht. Insgesamt werden in beiden Fällen solche Geräusche, welche vom Nutzer üblicherweise als störend empfunden werden, unterdrückt und dadurch eine beruhigte Hörsituation hergestellt.
  • In der EP 1 542 500 B1 ist ein Hörgerät beschrieben, mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, welche eine Signalverarbeitung eines Nutzsignals vornimmt, wobei das Nutzsignal zuvor durch eine Störgeräuschunterdrückung von Störgeräuschen befreit wurde.
  • Eine Kombination des herkömmlichen Hörgerätebetriebs, bei welchem ein Hörverlust ausgeglichen wird, und einer ANC oder AOR ist aufgrund unterschiedlicher Zielsetzungen bei der Verarbeitung eines Eingangssignals nicht ohne Weiteres möglich. Während das Hörgerät zum Ausgleich des Hörverlusts typischerweise Umgebungsgeräusche verstärkt, werden zumindest Teile der Umgebungsgeräusche von einer ANC oder AOR unterdrückt. Da das Ergebnis der diversen Signalmodifikationen über einen gemeinsamen Hörer des Hörgeräts ausgegeben werden soll, ergeben sich dort unter Umständen nachteilige Interferenzeffekte.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts anzugeben. Bei dem Verfahren soll eine Signalverarbeitung des Hörgeräts zum Ausgleich eines Hörverlusts möglichst optimal mit einer aktiven Geräuschunterdrückung kombiniert werden. Weiter soll ein entsprechendes Hörgerät angegeben werden, welches zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für das Hörgerät und umgekehrt. Sofern nachfolgend Verfahrensschritte beschrieben werden, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für das Hörgerät insbesondere dadurch, dass dieses ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen. Die hierzu gegebenenfalls verwendeten Komponenten sind zweckmäßigerweise Bestandteile des Hörgeräts.
  • Das Verfahren dient zum Betrieb eines Hörgeräts. Das Hörgerät weist zumindest ein Mikrofon auf, insbesondere ein äußeres Mikrofon, welches ein Eingangsschallsignal aufnimmt und in ein elektrisches Eingangssignal umwandelt. Das Hörgerät weist weiter eine Signalverarbeitung auf, welche das elektrische Eingangssignal abhängig von einem Audiogramm eines Nutzers modifiziert und dadurch ein erstes elektrisches Ausgangssignal erzeugt. Das Eingangssignal wird vorzugsweise in einer Modifikationseinheit modifiziert, welche ein Teil der Signalverarbeitung ist. Das Hörgerät weist weiterhin eine aktive Geräuschunterdrückung auf, welche ein zweites elektrisches Ausgangssignal erzeugt, zur Unterdrückung eines Störanteils. Das erste und das zweite elektrische Ausgangssignal werden kurz jeweils auch lediglich als Ausgangssignal bezeichnet. Das Hörgerät weist zudem einen Hörer auf, welcher das erste elektrische Ausgangssignal und das zweite elektrische Ausgangssignal in ein insbesondere gemeinsames Ausgangsschallsignal umwandelt, zur Ausgabe an den Nutzer. Das Ausgangsschallsignal ist also ein akustisches Ausgangssignal. Das zweite elektrische Ausgangssignal ist insbesondere derart ausgebildet, dass in dem Ausgangsschallsignal ein Störanteil unterdrückt wird. Der Störanteil ist beispielsweise ein Umgebungsgeräusch und allgemein kein Nutzsignal. Der Störanteil ist entweder ein Teil des bereits erwähnten Eingangsschalsignals oder eines anderen Eingangsschallsignals, welches mittels eines zusätzlichen Mikrofons aufgenommen wird.
  • Die aktive Geräuschunterdrückung wird vorliegend kurz auch lediglich als Geräuschunterdrückung bezeichnet. Die aktive Geräuschunterdrückung ist vorzugsweise eine ANC (kurz für "active noise canceling") oder eine AOR (kurz für "active occlusion reduction") oder beides. Die aktive Geräuschunterdrückung wird parallel zur Signalverarbeitung betrieben.
  • Bei dem Hörgerät wird demnach im Rahmen des Verfahrens zu dessen Betrieb ein Ausgangsschallsignal für den Nutzer des Hörgeräts dadurch erzeugt, dass zunächst ein oder mehrere Eingangsschallsignale aus der Umgebung mittels eines oder mehrerer Mikrofone aufgenommen werden. Das jeweilige Mikrofon erzeugt aus dem akustischen Eingangsschallsignal ein elektrisches Eingangssignal, welches an die Signalverarbeitung weitergeleitet wird. Die Signalverarbeitung modifiziert das Eingangssignal und erzeugt daraus das erste elektrische Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal ist demnach ein modifiziertes Eingangssignal. Die Modifikation ist insbesondere abhängig vom individuellen Hörverlust des Nutzers und erfolgt anhand eines entsprechend ebenso individuellen Audiogramms. Dieses wird beispielsweise im Vorfeld der Nutzung im Rahmen einer Fitting Session ermittelt. Das Audiogramm ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass beim Betrieb des Hörgeräts ein Nutzanteil, insbesondere Sprache, für den Nutzer hervorgehoben wird. Das Audiogramm wird zweckmäßigerweise in einem Speicher hinterlegt, welcher insbesondere ein Teil des Hörgeräts ist, und ist für die Signalverarbeitung dann im Betrieb zugänglich. Aus dem Audiogramm wird von der Signalverarbeitung beispielsweise ein frequenzabhängiger Verstärkungsfaktor abgeleitet, mit welchem das Eingangssignal verstärkt wird. Alternativ oder zusätzlich werden ein oder mehrere Filter auf das Eingangssignal angewandt, um dieses z.B. frequenzselektiv zu modifizieren. Das Ausgangssignal wird schließlich an den Hörer weitergeleitet, welcher vom Ausgangssignal angetrieben wird und ein entsprechendes akustisches Ausgangsschallsignal ausgibt. Das Vorgehen umfassend die Aufnahme des Eingangsschallsignals, die Erzeugung des Eingangssignals daraus, dessen Modifikation, die daraus resultierende Erzeugung des Ausgangssignals und die anschließende Erzeugung des Ausgangsschallsignals stellen insgesamt eine Hörgerätefunktion dar, welche eine Kernfunktionalität des Hörgeräts ist.
  • Die Hörgerätefunktion gibt prinzipbedingt auch jegliche Störanteile, welche im Eingangsschallsignal enthalten sind, entsprechend modifiziert auch als Störanteile im Ausgangsschallsignal aus. Grundsätzlich ist es möglich und vorteilhaft, einen Störanteil durch die Signalverarbeitung zu reduzieren, beispielsweise mittels eines entsprechenden Filters oder Ähnlichem. Eine solche Reduzierung eines Störanteils durch die Signalverarbeitung erfolgt jedoch auf elektronischer Ebene und erfasst prinzipbedingt nicht solche Störanteile, welche am Hörgerät vorbei in den Gehörgang gelangen oder in diesem entstehen, sondern lediglich solche Störanteile, welche auch vom Mikrofon des Hörgeräts aufgenommen und an die Signalverarbeitung weitergeleitet werden. Insofern ist eine Reduzierung eines Störanteils durch die Signalverarbeitung komplementär zu der vorliegend durchgeführten aktiven Geräuschunterdrückung und wird daher in einer vorteilhaften Ausgestaltung zusätzlich hierzu durchgeführt.
  • Die Signalverarbeitung benötigt zur Modifikation des Eingangssignals eine gewisse Verarbeitungszeit. Die Verarbeitungszeit ist demnach insbesondere eine Verzögerung durch die Modifikationseinheit. Die Verarbeitungszeit ist optimalerweise so gering wie möglich, um eine verzögerte Ausgabe möglichst zu vermeiden. Da wenigstens ein Teil des Eingangsschallsignals üblicherweise in den Gehörgang gelangt, überlagert sich dieser Teil mit dem Ausgangsschallsignal. Aufgrund der Signalverarbeitung sind das Eingangsschallsignal und das Ausgangsschallsignal dann um einen Zeitversatz zeitversetzt. Ist die Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung zu lang, dann ist der Zeitversatz vom Nutzer wahrnehmbar und wird typischerweise als störend empfunden. Ein Richtwert für eine obere Grenze der Verarbeitungszeit beträgt 10 ms, Werte darüber sind typischerweise für den Nutzer inakzeptabel. Entsprechend ist es somit ein grundsätzliches Ziel, die Signalverarbeitung so schnell wie möglich durchzuführen und die Verarbeitungszeit sowie entsprechend den Zeitversatz soweit wie möglich zu reduzieren. Möglich und vorteilhaft ist eine Verarbeitungszeit von 1 ms oder weniger, welche regelmäßig nicht wahrnehmbar ist und zu einem entsprechend guten Hörerlebnis für den Nutzer führt.
  • Die aktive Geräuschunterdrückung verhält sich hinsichtlich des Signalpfads grundsätzlich ähnlich wie die Signalverarbeitung bei der Hörgerätefunktion. Auch bei der Geräuschunterdrückung werden zunächst ein oder mehrere Eingangsschallsignale, also akustische Eingangssignale, aus der Umgebung mittels eines oder mehrerer Mikrofone aufgenommen, wobei diese Mikrofone nicht zwingend dieselben sind wie für die Hörgerätefunktion. Auch hier weist das Eingangsschallsignal typischerweise einen Störanteil auf. Das jeweilige Mikrofon erzeugt aus dem Eingangsschallsignal ein elektrisches Eingangssignal, in welchem entsprechend auch der Störanteil enthalten ist und welches an die Geräuschunterdrückung weitergeleitet wird. Diese analysiert das Eingangssignal und erzeugt daraus ein elektrisches Ausgangssignal, insbesondere das bereits genannte zweite elektrische Ausgangssignal, welches dann dem Eingangssignal oder zumindest Teilen davon, speziell dem Störanteil, entgegengesetzt ist. Das Ausgangssignal der Geräuschunterdrückung ist demnach im Grunde insbesondere ein invertiertes Eingangssignal. Das Ausgangssignal wird schließlich an einen Hörer des Hörgeräts weitergeleitet, welcher vom Ausgangssignal angetrieben wird und ein entsprechendes Ausgangsschallsignal ausgibt, welches bezüglich des Eingangsschallsignals entsprechend invertiert ist und dadurch den Störanteil auslöscht, d.h. im Ergebnis unterdrückt. Das Vorgehen umfassend die Aufnahme des Eingangsschallsignals, die Erzeugung des Eingangssignals daraus, dessen Analyse, die daraus resultierende Erzeugung des Ausgangssignals zur Unterdrückung eines Störanteils und die anschließende Erzeugung des Ausgangsschallsignals stellen insgesamt eine Geräuschunterdrückungsfunktion dar.
  • Die aktive Geräuschunterdrückung unterscheidet sich nun von der Signalverarbeitung insbesondere dadurch, dass die Geräuschunterdrückung die Modifikation eines Schallsignals zum Ziel hat und hierzu den Hörer entsprechend ansteuert, wohingegen die Signalverarbeitung eine Modifikation eines elektrischen Signals zum Ziel hat, sodass ein bestimmtes Schallsignal ausgegeben wird. Der Störanteil, welcher von der Geräuschunterdrückung eigentlich unterdrückt wird, liegt also im Grunde außerhalb des Hörgeräts. Das Ausgangsschallsignal der Geräuschunterdrückung wird über denselben Hörer ausgegeben wie das Ausgangsschallsignal der Signalverarbeitung. Der Hörer wird dann sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten elektrischen Ausgangssignal angesteuert, d.h. die beiden Ausgangssignale werden überlagert und gemeinsam dem Hörer zugeführt, welcher dann daraus ein entsprechendes Ausgangsschallsignal erzeugt. Effektiv wird der Hörer demnach insgesamt mittels eines gemeinsamen Ausgangssignals angesteuert und gibt ein gemeinsames Ausgangsschallsignal aus. Dieses Ausgangsschallsignal enthält dann einerseits einen Nutzeranteil, welcher von der Signalverarbeitung anhand des Audiogramms individuell für den Nutzer erzeugt wird, und andererseits einen Unterdrückungsanteil, welcher Störanteile, d.h. störende Schallsignale z.B. aus der Umgebung oder vom Nutzer, im Gehörgang unterdrückt. Die Auslöschung eines Störanteils durch die Geräuschunterdrückung erfolgt im akustischen Raum, d.h. außerhalb des Hörgeräts und unmittelbar durch eine Überlagerung von Schallwellen und gerade nicht im elektrischen Signalraum durch Auslöschung von elektrischen Signalen.
  • Bei der aktiven Geräuschunterdrückung sind vorliegend zwei Varianten besonders bevorzugt, welche vorzugsweise kombiniert sind, welche jedoch auch unabhängig voneinander und einzelweise vorteilhaft verwendbar sind. Die erste Variante ist eine ANC, d.h. eine aktive Störgeräuschunterdrückung, bei welcher Umgebungsgeräusche unterdrückt werden, welche von außen und an einem gegebenenfalls vorhandenen Ohrstück des Hörgeräts vorbei in den Gehörgang gelangen und einen Störanteil darstellen. Das Eingangssignal wird dabei entweder mit demselben Mikrofon erzeugt wie das Eingangssignal für die Signalverarbeitung oder mittels eines anderen, zusätzlichen Mikrofons. Die zweite Variante ist eine AOR, d.h. eine aktive Okklusionsreduzierung, bei welcher Geräusche im Gehörgang unterdrückt werden, vor allem Eigengeräusche, d.h. Schallsignale, welche vom Nutzer selbst erzeugt werden oder stehende Wellen innerhalb eines überwiegend verschlossenen Gehörgangs. Hierbei wird das Eingangssignal für die Geräuschunterdrückung insbesondere mittels eines inneren Mikrofons erzeugt und nicht mit demjenigen Mikrofon, welches das Eingangssignal für die Signalverarbeitung erzeugt. Die erste Variante wird auch als "feed-forward"-Unterdrückung bezeichnet, die zweite Variante als "feedback"-Unterdrückung. Der Unterschied zwischen den beiden Varianten besteht insbesondere in der Anordnung des Mikrofons zur Aufnahme des Eingangsschallsignals relativ zum Gehörgang. Bei der ANC ist das Mikrofon nach außen gerichtet und typischerweise außerhalb des Gehörgangs angeordnet, wohingegen bei der AOR das Mikrofon nach innen gerichtet ist und im Gehörgang angeordnet ist. Die Grenze zwischen "innen" und "außen" wird insbesondere durch ein Ohrstück des Hörgeräts definiert, welches im Gehörgang einsitzt und in diesem ein Volumen begrenzt, welches innen liegt, im Gegensatz zur Umgebung auf der anderen Seite des Ohrstücks, welche außen liegt. Die Ausgabe erfolgt in beiden Fällen nach innen hin, insbesondere indem der entsprechende Hörer hierfür nach innen in den Gehörgang gerichtet ist.
  • Auch bei der aktiven Geräuschunterdrückung ist eine möglichst geringe Verarbeitungszeit derselben vorteilhaft. Das ergibt sich daraus, dass das Ausgangsschallsignal prinzipbedingt in bestimmter Weise mit dem Eingangsschallsignal überlagert werden muss, um einen maximalen Effekt, also eine maximale Auslöschung zu erzielen. Jegliche Verzögerung bis zur Ausgabe des Ausgangsschallsignals führt zu einer zusätzlichen Phasenverschiebung zwischen diesem und dem Eingangsschallsignal, mit dem Ergebnis, dass die Überlagerung nicht optimal ist und die Auslöschung entsprechend unvollständig. Dieses Problem nimmt mit steigender Frequenz zu, da für höhere Frequenzen dieselbe Verzögerung zu einer stärkeren Phasenverschiebung führt. Realisierbare und auch geeignete Verarbeitungszeiten für eine aktive Geräuschunterdrückung, egal ob ANC oder AOR, liegen im Bereich von 50 µs bis 150 µs.
  • Bei der Kombination der Hörgerätefunktion mit der Geräuschunterdrückungsfunktion ergeben sich spezifische Probleme, welche in dieser Form bei der einzelnen Realisierung der jeweiligen Funktion nicht auftreten. Die Probleme resultieren vor Allem aus den unterschiedlichen Zielsetzung der beiden Funktionen sowie deren Überlappung auf Seiten des Eingangsschallsignals und/oder des Ausgangsschallsignals. Allgemein ist das Hörgerät wie beschrieben derart ausgebildet, dass dieses aufgrund der Hörgerätefunktion anhand des Eingangsschallsignals ein bestimmtes und üblicherweise verstärktes Ausgangsschallsignal ausgibt. Im Gegensatz dazu ist die Geräuschunterdrückung derart ausgebildet, dass diese ein Schallsignal auslöschen soll. Soll im Rahmen einer ANC ein äußeres Schallsignal unterdrückt werden, dann basieren sowohl die Geräuschunterdrückung als auch die Signalverarbeitung auf demselben Eingangsschallsignal oder zumindest auf überwiegend ähnlichen Eingangsschallsignalen und sind insofern korreliert, sodass sich am Hörer eine sozusagen widersprüchliche Ansteuerung und Ausgabe ergibt, was zu nachteiligen Interferenzeffekten im Ausgangsschallsignal führt. Soll dagegen im Rahmen einer AOR ein inneres Schallsignal ausgelöscht werden, dann enthält dieses innere Schallsignal aber auch das Ausgangsschallsignal der Signalverarbeitung und die Geräuschunterdrückung unterdrückt effektiv die Hörgerätefunktion.
  • Die beschriebenen Probleme existieren dagegen nicht bei z.B. klassischen Medienwiedergabegeräten, bei welchen ein digitales oder analoges Audiosignal in ein Ausgangsschallsignal umgewandelt und ausgegeben wird. Bei einer ANC weist das Audiosignal keinerlei Korrelation mit dem Eingangsschallsignal auf, sodass hier prinzipbedingt keine Interferenzeffekte auftreten. Auch eine AOR ist problemlos möglich. Zwar ist das umgewandelte Audiosignal im innen aufgenommenen Eingangsschallsignal enthalten, allerdings ist das reine Audiosignal ja bekannt und kann daher mit dem elektrischen Eingangssignal verglichen werden, um dann nach einem entsprechenden Vergleich einen Signalüberschuss als Störanteil zu identifizieren und anschließend mittels entsprechender Ansteuerung des Hörers gezielt auszulöschen.
  • Um bei einem Hörgerät sowohl eine Hörgerätefunktion als auch eine Geräuschunterdrückungsfunktion zu realisieren, werden vorliegend die Signalverarbeitung und die aktive Geräuschunterdrückung parallel betrieben. Darunter wird verstanden, dass die Signalverarbeitung und die aktive Geräuschunterdrückung unabhängig voneinander betrieben werden, d.h. dass diese zwei voneinander separate Verarbeitungsblöcke innerhalb des Hörgeräts bilden. Die Signalverarbeitung und die aktive Geräuschunterdrückung sind jeweils als eine elektronische Schaltung ausgebildet und die beiden Schaltungen sind an unterschiedlichen Stellen eines Mikrochips angeordnet oder sogar auf unterschiedlichen Mikrochips. Die beiden Schaltungen zur Realisierung der Hörgerätefunktion einerseits und der Geräuschunterdrückungsfunktion andererseits sind somit physisch getrennt. Die aktive Geräuschunterdrückung ist gerade kein Bestandteil und keine Unterfunktion der Signalverarbeitung, sondern arbeitet von dieser grundsätzlich unabhängig. Durch den parallelen Betrieb greift also die aktive Geräuschunterdrückung nicht in die Modifikation des Eingangssignals durch die Signalverarbeitung ein und umgekehrt greift auch die Signalverarbeitung nicht in die Erzeugung des Ausgangssignals der Geräuschunterdrückung ein. Mit anderen Worten: die reine Erzeugung des Ausgangssignals durch die Signalverarbeitung ist unbeeinflusst von der aktiven Geräuschunterdrückung und umgekehrt ist die reine Erzeugung des Ausgangssignals durch die aktive Geräuschunterdrückung unbeeinflusst von der Signalverarbeitung. Die Hörgerätefunktion und die Geräuschunterdrückungsfunktion sind somit insbesondere als parallele Prozesse im Hörgerät implementiert.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Hörgerät eine Verzögerungseinheit aufweist, zur Einstellung eines Zeitunterschieds zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal und somit insbesondere auch zwischen deren jeweiliger Umwandlung durch den Hörer. Das Hörgerät weist somit einen einstellbaren Zeitunterschied auf. Dabei wird unter "einstellbar" verstanden, dass zumindest zwei unterschiedliche Werte für den Zeitunterschied einstellbar sind. In einer besonders einfachen, geeigneten Ausgestaltung ist für den Zeitunterschied ein fester Wert vorgegeben und dieser somit einstellbar, indem die Verzögerungseinheit entweder aktiviert oder deaktiviert wird, also entweder der fest vorgegebene Zeitunterschied hinzugefügt wird oder nicht. Geeignet ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher der Zeitunterschied innerhalb eines vorgegebenen Bereichs einstellbar ist, insbesondere während des Betriebs des Hörgeräts. Die Verzögerungseinheit ist in die Signalverarbeitung oder in die Geräuschunterdrückung integriert oder außerhalb dieser beiden angeordnet. Möglich und geeignet ist auch eine Kombination hiervon, indem die Verzögerungseinheit mehrere Untereinheiten aufweist, welche getrennt voneinander ausgebildet sind und welche gemeinsam den Zeitunterschied erzeugen. Durch die Verzögerungseinheit und den einstellbaren Zeitunterschied ist es möglich, das erste und das zweite elektrische Ausgangssignal derart relativ zueinander zu verzögern, dass die oben beschriebenen Nachteile beim gleichzeitigen Betrieb der Signalverarbeitung und der aktiven Geräuschunterdrückung vorteilhaft verringert werden. Die Verzögerungseinheit dient somit insbesondere zur Verringerung einer Korrelation zwischen den Ausgangssignalen.
  • Der Zeitunterschied wird vorzugsweise derart eingestellt, dass eine Korrelation zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangssignal minimiert wird. Zur Steuerung der Verzögerungseinheit und insbesondere zum Einstellen des Zeitunterschieds weist das Hörgerät vorzugsweise eine Korrelationsmesseinheit auf, welche eine Korrelation zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangssignal bestimmt und die Verzögerungseinheit ansteuert, sodass ein Zeitunterschied eingestellt wird, welcher die Korrelation minimiert.
  • Die Verzögerungseinheit weist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung einen Ringbuffer auf oder ist als ein solcher ausgebildet. Der Ringbuffer zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass in diesem die Ausgangssignale nacheinander abgelegt werden und in der Reihenfolge ihres Eintreffens auch wieder ausgegeben werden, jedoch zu einem bestimmten Zeitpunkt und dadurch mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung, nämlich dem Zeitunterschied. Der Ringbuffer ist demnach ein Zwischenspeicher für die Ausgangssignale.
  • Vorliegend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die Signalverarbeitung eine längere Verarbeitungszeit aufweist als die Geräuschunterdrückung. Die beschriebenen Konzepte sind jedoch grundsätzlich auch analog auf solche Hörgeräte anwendbar, bei welchen umgekehrt die Geräuschunterdrückung eine längere Verarbeitungszeit aufweist als die Signalverarbeitung, sodass dann der Zeitunterschied zweckmäßigerweise zur Verarbeitungszeit der Geräuschunterdrückung hinzuaddiert wird, oder auf Hörgeräte, bei welchen die Signalverarbeitung und die Geräuschunterdrückung ähnliche Verarbeitungszeiten aufweisen, d.h. insbesondere um nicht mehr als 50% voneinander abweichen.
  • Besonders geeignet ist eine Ausgestaltung, bei welcher der Zeitunterschied in einem Bereich von 2 ms bis 5 ms eingestellt wird. Dieser Bereich stellt einen guten Kompromiss zwischen einer geringen Korrelation und somit geringer Interferenz einerseits und einer geringen Verzögerung der Hörgerätefunktion andererseits dar. Bei einer beispielhaften Verzögerungszeit der Signalverarbeitung von 1 ms beträgt die Summe aus der Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung und dem Zeitunterschied dann höchstens 6 ms, sodass noch ein gutes Hörerlebnis realisiert ist. Zugleich ist der Zeitunterschied hinreichend groß, um die Korrelation der beiden Ausgangssignale hinreichend zu verringern.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Hörgerät zwei Betriebsmodi auf, nämlich einen Unterdrückungsmodus, in welchem die aktive Geräuschunterdrückung aktiviert ist, und einen Normalmodus, in welchem die aktive Geräuschunterdrückung deaktiviert ist. Dabei wird der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit derart eingestellt, dass im Unterdrückungsmodus eine Verzögerung zwischen dem Eingangssignal der Signalverarbeitung und deren Ausgangssignal größer ist als im Normalmodus. In dieser Ausgestaltung wird demnach im Normalmodus der einstellbare Zeitunterschied so gering wie möglich gewählt, um ein möglichst gutes Hörerlebnis zu gewährleisten, wobei der insgesamt geringe Zeitunterschied vor Allem dadurch möglich ist, dass die Geräuschunterdrückung deaktiviert ist und daher keine Interferenz- und Korrelationseffekte auftreten können. Vorzugsweise ist im Normalmodus auch die Verzögerungseinheit deaktiviert und der einstellbare Zeitunterschied beträgt somit 0 ms. Im Unterdrückungsmodus wird dann der Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung bewusst der zusätzliche Zeitunterschied hinzugefügt, sodass die potentiell auftretenden Interferenz- und Korrelationseffekte reduziert werden.
  • Besonders zweckmäßig ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher das Hörgerät mehrere Betriebsmodi aufweist, in welchen die Signalverarbeitung eine jeweils andere Verarbeitungszeit aufweist, und wobei dann der Zeitunterschied, welcher durch die Verzögerungseinheit hinzugefügt wird, abhängig vom Betriebsmodus und somit abhängig von der jeweiligen Verarbeitungszeit eingestellt wird. Zweckmäßigerweise wird im jeweiligen Betriebsmodus - und sofern die Geräuschunterdrückung aktiviert ist - der Zeitunterschied umso größer eingestellt, je geringer die jeweilige Verarbeitungszeit ist. Unterschiedliche Verarbeitungszeiten ergeben sich beispielsweise aufgrund einer Zusatzfunktion, welche in einem Betriebsmodus aktiviert ist, in einem anderen Betriebsmodus dagegen deaktiviert ist.
  • Die Verzögerungseinheit und der zusätzliche Zeitunterschied sind besonders vorteilhaft bei einem Hörgerät mit einer Signalverarbeitung, welche eine besonders geringe Verarbeitungszeit aufweist. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Signalverarbeitung des Hörgeräts eine Verarbeitungszeit von höchstens 2 ms auf, besonders bevorzugt von höchstens 1 ms. Die Verarbeitungszeit gibt dabei die zeitliche Verzögerung aufgrund der Modifikation des Eingangssignals an. Typischerweise entspricht die Verzögerungszeit insgesamt der Verzögerung zwischen Eingangssignal und Ausgangssignal der Signalverarbeitung, wobei dann der gegebenenfalls zusätzliche Zeitunterschied der Verzögerungseinheit logischerweise nicht mit eingerechnet ist, speziell falls die Verzögerungseinheit in die Signalverarbeitung integriert ist. Solch eine geringe Verzögerungszeit ist insbesondere dadurch realisiert, dass rechenintensive Zusatzfunktionen der Signalverarbeitung deaktiviert werden, sodass die Verarbeitungszeit ausschließlich oder überwiegend durch die Modifikation des Eingangssignals anhand des Audiogramms bestimmt ist.
  • Ein paralleler Betrieb der Signalverarbeitung und der aktiven Geräuschunterdrückung lässt sich auf verschiedene Weisen realisieren. Unterschiedliche geeignete Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere hinsichtlich der folgenden drei Aspekte: Erstens, durch die Auswahl an Mikrofonen und deren jeweilige Anbindung an die Signalverarbeitung und die Geräuschunterdrückung. Zweitens, durch die Art der Kombination der beiden Ausgangssignale. Drittens, durch die konkrete Ausgestaltung, Anordnung und Steuerung der Verzögerungseinheit. Nachfolgend werden einige geeignete Ausgestaltungen dieser drei Aspekte angegeben. Dabei sind die unterschiedlichen Ausgestaltungen hinsichtlich der drei genannten Aspekte grundsätzlich unabhängig voneinander und beliebig miteinander kombinierbar.
  • Vorzugsweise weist das Hörgerät zumindest ein äußeres Mikrofon auf, welches ein Eingangssignal erzeugt, welches sowohl an die Signalverarbeitung als auch an die Geräuschunterdrückung weitergeführt wird. Die Signalverarbeitung erzeugt auf Basis des Eingangssignals das erste Ausgangssignal und die Geräuschunterdrückung erzeugt auf Basis des Eingangssignals das zweite Ausgangssignal. In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Hörgerät zwei äußere Mikrofone auf, nämlich ein erstes äußeres Mikrofon und ein zweites äußeres Mikrofon. Die äußeren Mikrofone erzeugen jeweils ein Eingangssignal, welches sowohl an die Signalverarbeitung als auch an die Geräuschunterdrückung weitergeführt wird. Die Signalverarbeitung erzeugt somit auf Basis der beiden Eingangssignale der äußeren Mikrofone das erste Ausgangssignal und die Geräuschunterdrückung erzeugt auf Basis derselben beiden Eingangssignale der äußeren Mikrofone das zweite Ausgangssignal.
  • Alternativ ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher das Hörgerät zumindest zwei äußere Mikrofone aufweist, nämlich ein erstes äußeres Mikrofon und ein zweites äußeres Mikrofon, wobei die beiden äußeren Mikrofone jeweils ein Eingangssignal erzeugen, nämlich ein erstes Eingangssignal und ein zweites Eingangssignal, von welchen eines an die Signalverarbeitung weitergeführt wird, während das andere an die Geräuschunterdrückung weitergeführt wird. Insbesondere wird keines der beiden Eingangssignale sowohl an die Signalverarbeitung als auch an die Geräuschunterdrückung weitergeführt. Die Signalverarbeitung erzeugt auf Basis des einen Eingangssignals das erste Ausgangssignal und die Geräuschunterdrückung erzeugt auf Basis des anderen Eingangssignals das zweite Ausgangssignal. In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Hörgerät drei äußere Mikrofone auf, nämlich ein erstes äußeres Mikrofon, ein zweites äußeres Mikrofon und ein drittes äußeres Mikrofon. Die äußeren Mikrofone erzeugen jeweils ein Eingangssignal, welches jeweils entweder an die Signalverarbeitung oder an die Geräuschunterdrückung weitergeführt wird. Vorzugsweise werden die Eingangssignal des ersten und des zweiten Mikrofons an die Signalverarbeitung weitergeleitet und das Eingangssignal des dritten Mikrofons wird an die Geräuschunterdrückung weitergeleitet. Die Signalverarbeitung erzeugt somit auf Basis der beiden Eingangssignale des ersten und des zweiten äußeren Mikrofons das erste Ausgangssignal und die Geräuschunterdrückung erzeugt auf Basis des Eingangssignals des dritten äußeren Mikrofons das zweite Ausgangssignal.
  • Gegenüber der Ausgestaltung, bei welcher ein Eingangssignal sowohl an die Signalverarbeitung als auch an die Geräuschunterdrückung weitergeführt wird, verwenden die Signalverarbeitung und die Geräuschunterdrückung in der hierzu alternativ genannten Ausgestaltung vorteilhaft die Eingangssignale unterschiedlicher äußerer Mikrofone, sodass bereits eingangsseitig eine reduzierte Korrelation vorliegt. Eine gewisse Korrelation ist aber regelmäßig dennoch vorhanden, da die Mikrofone aufgrund der Größe des Hörgeräts weiterhin vergleichsweise nah beieinander liegen, z.B. nicht weiter als 1 cm voneinander entfernt sind, und zumindest ähnliche Eingangsschallsignale aufnehmen.
  • Bei den zuvor genannten Ausgestaltungen mit einem oder mehreren äußeren Mikrofonen wurde davon ausgegangen, dass die Geräuschunterdrückung eine ANC ist. In einer ebenfalls geeigneten Ausgestaltung ist die Geräuschunterdrückung alternativ oder zusätzlich eine AOR. In einer solchen Ausgestaltung weist das Hörgerät ein inneres Mikrofon auf, welches ein Eingangssignal erzeugt, welches der Geräuschunterdrückung zugeführt wird, welche dann abhängig vom Eingangssignal des inneren Mikrofons das zweite Ausgangssignal erzeugt. Das innere Mikrofon wird auch als Ohrkanalmikrofon bezeichnet.
  • Die Ausgestaltungen mit äußeren Mikrofonen sind beliebig mit der Ausgestaltung mit innerem Mikrofon kombinierbar, sodass dann die Geräuschunterdrückung sowohl eine ANC als auch eine AOR ist und das zweite Ausgangssignal sowohl abhängig von wenigstens einem Eingangssignal eines äußeren Mikrofons als auch abhängig von einem Eingangssignal eines inneren Mikrofons erzeugt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal außerhalb der Signalverarbeitung und der Geräuschunterdrückung miteinander kombiniert, insbesondere miteinander addiert und an den Hörer weitergeleitet, welcher schließlich ein entsprechendes Ausgangsschallsignal erzeugt und ausgibt.
  • Im Gegensatz hierzu weist die Geräuschunterdrückung in einer ebenso geeigneten, alternativen Ausgestaltung einen Audioeingang auf, über welchen das erste Ausgangssignal der Signalverarbeitung in die Geräuschunterdrückung geführt wird, sodass für diese das erste Ausgangssignal ein weiteres Eingangssignal ist. In der Geräuschunterdrückung wird dann abhängig von den Eingangssignalen der Mikrofone das zweite Ausgangssignal erzeugt und mit dem ersten Ausgangssignal kombiniert, sodass dann die Geräuschunterdrückung ein gemeinsames Ausgangssignal der Signalverarbeitung und der Geräuschunterdrückung ausgibt. Dieses gemeinsame Ausgangssignal wird an den Hörer weitergeleitet, welcher schließlich ein entsprechendes Ausgangsschallsignal erzeugt und ausgibt.
  • Während in der Ausgestaltung mit nachgeschalteter Kombination die beiden Ausgangssignale einfach zu einem gemeinsamen Ausgangssignal zusammengeführt werden, wird in der Ausgestaltung mit dem Audioeingang das erste Ausgangssignal zusätzlich durch die Geräuschunterdrückung hindurchgeschleift und dort mit dem zweiten Ausgangssignal kombiniert, um entsprechend ein gemeinsames Ausgangssignal zu erzeugen. Die Kombination des ersten und des zweiten Ausgangssignals erfolgt also einmal außerhalb der Geräuschunterdrückung und einmal innerhalb derselben.
  • Die Verzögerungseinheit ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vollständig in die Signalverarbeitung integriert und insbesondere an deren Ausgang angeordnet, sodass also zuerst das Eingangssignal modifiziert wird und erst danach die Verzögerungseinheit durchläuft und verzögert wird und schließlich als verzögertes Ausgangssignal ausgegeben wird. Die Modifikationseinheit ist dann insbesondere vor der Verzögerungseinheit angeordnet.
  • Alternativ zur vollständigen Integration in die Signalverarbeitung ist die Verzögerungseinheit in einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung in mehrere Untereinheiten aufgeteilt, von welchen eine erste Untereinheit in die Signalverarbeitung integriert ist und eine zweite, andere Untereinheit in die Geräuschunterdrückung. Dabei ist die Untereinheit in der Signalverarbeitung zweckmäßigerweise wie bereits beschrieben an deren Ausgang angeordnet und die Untereinheit in der Geräuschunterdrückung ist an deren Audioeingang angeordnet, sodass das verzögerte Ausgangssignal der Signalverarbeitung beim Eintritt in die Geräuschunterdrückung weiter verzögert wird. In dieser Ausgestaltung liefert also die Signalverarbeitung ein Eingangssignal für die Geräuschunterdrückung, ähnlich wie bei einem Medienwiedergabegerät, bei welchem das Audiosignal über den Audioeingang in die Geräuschunterdrückung geführt wird. Im Unterschied hierzu ist aber das Eingangssignal, welches von der Signalverarbeitung erzeugt wird - wie weiter oben bereits beschrieben - mit den Eingangssignalen der Mikrofone, welche ebenfalls in die Geräuschunterdrückung geführt werden, korreliert, da diese auf demselben oder auf ähnlichen Eingangsschallsignalen basieren.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mit einer Verzögerungseinheit mit mehreren Untereinheiten erzeugt eine der Untereinheiten, vorzugsweise die Untereinheit in der Signalverarbeitung, einen fest vorgegebenen Zeitunterschied und die andere Untereinheit, vorzugsweise die Untereinheit in der Geräuschunterdrückung, erzeugt einen Zeitunterschied, welcher in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist. Insgesamt setzt sich somit der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit zusammen aus einem statischen Anteil, nämlich dem vorgegebenen Zeitunterschied, und einem flexiblen Anteil, nämlich dem einstellbaren Zeitunterschied. Durch den statischen Anteil wird vorteilhaft ein Standardzeitunterschied erzeugt, zu welchem dann je nach Bedarf ein flexibler Anteil hinzugefügt wird oder von welchem je nach Bedarf ein flexibler Anteil abgezogen wird. Beispielsweise wird der flexible Anteil abhängig von einer Degradation einer Komponente des Hörgeräts, einer Temperaturänderung, einer Veränderung des Volumens oder der Feuchtigkeit im Gehörgang oder dergleichen eingestellt. Allgemein wird also der flexible Anteil genutzt, um im Betrieb auf Änderungen des Hörgeräts oder dessen unmittelbarer Umgebung, insbesondere des Gehörgangs zu reagieren und den Zeitunterschied abhängig hiervon optimal einzustellen. Alternativ oder zusätzlich wird der flexible Anteil vorteilhaft genutzt, um auf eine veränderte Verzögerungszeit durch Hinzu- oder Abschalten einer Zusatzfunktion in der Signalverarbeitung zu reagieren.
  • Alternativ zur Ausgestaltung mit statischem und flexiblen Anteil in zwei Untereinheiten ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher die Verzögerungseinheit vollständig in die Signalverarbeitung integriert ist und an deren Ausgang angeordnet ist, sodass zuerst das Eingangssignal modifiziert wird und erst danach die Verzögerungseinheit durchläuft und verzögert wird und schließlich als verzögertes Ausgangssignal ausgegeben wird und wobei die Verzögerungseinheit einen Zeitunterschied erzeugt, welcher in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist, sodass der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit demnach flexibel ist, wie der zuvor bereits beschriebene flexible Anteil. Allerdings wird nun direkt in der Signalverarbeitung ein flexibler Anteil erzeugt und ein zusätzlicher statischer Anteil wird insbesondere nicht hinzugefügt. Der flexible Anteil wird analog beispielsweise abhängig von einer Degradation einer Komponente des Hörgeräts, einer Temperaturänderung, einer Veränderung des Volumens oder der Feuchtigkeit im Gehörgang oder dergleichen eingestellt. Allgemein wird also der einstellbare Zeitunterschied genutzt, um im Betrieb auf Änderungen des Hörgeräts oder dessen unmittelbarer Umgebung, insbesondere des Gehörgangs zu reagieren und den Zeitunterschied abhängig hiervon optimal einzustellen.
  • Der Zeitunterschied wird vorzugsweise dadurch eingestellt, dass die Geräuschunterdrückung die Verzögerungseinheit mit einem Steuersignal steuert oder dass das Ausgangssignal der Geräuschunterdrückung in die Verzögerungseinheit rückgeführt wird und somit direkt als ein Steuersignal für diese dient oder beides.
  • Das beschriebene Hörgerät ist ein sogenanntes monoaurales Hörgerät und dient der Versorgung lediglich einer Seite, d.h. eines Ohrs des Nutzers. Zwei solche Hörgeräte sind jedoch zweckmäßigerweise zu einem binauralen Hörgerät zusammengefasst, welches dann zwei monoaurale Hörgeräte als Einzelgeräte für eine jeweilige Seite aufweist.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
    • Fig. 1
    ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts,
    Fig. 2
    ein Hörgerät,
    Fig. 3
    eine Variante des Hörgeräts aus Fig. 2,
    Fig. 4
    eine weitere Variante des Hörgeräts aus Fig. 2,
    Fig. 5
    eine weitere Variante des Hörgeräts aus Fig. 2,
    Fig. 6
    eine weitere Variante des Hörgeräts aus Fig. 2.
  • In Fig. 1 ist in Form eines Ablaufdiagramms ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts 2 dargestellt. Verschiedene Varianten hierfür geeigneter Hörgeräte 2 sind jeweils in den Fig. 2 bis 6 gezeigt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret gezeigten Varianten beschränkt, diese stellen jedoch bevorzugt Ausführungsformen dar.
  • Allgemein weist das Hörgerät 2 zumindest ein Mikrofon 4, 6 auf, welches in einem Verfahrensschritt V1 ein Eingangsschallsignal ES aufnimmt und in ein elektrisches Eingangssignal E1 umwandelt. Das Hörgerät 2 weist weiter eine Signalverarbeitung 8 auf, welche in einem Verfahrensschritt V2 das elektrische Eingangssignal E1 abhängig von einem Audiogramm eines Nutzers modifiziert und dadurch ein erstes elektrisches Ausgangssignal A1 erzeugt. Das Eingangssignal E1 wird hier in einer Modifikationseinheit 10 modifiziert, welche ein Teil der Signalverarbeitung 8 ist. Das Hörgerät 2 weist weiterhin eine aktive Geräuschunterdrückung 12 auf, welche in einem Verfahrensschritt V3 ein zweites elektrisches Ausgangssignal A2 erzeugt, zur Unterdrückung eines Störanteils. Die aktive Geräuschunterdrückung 12 wird vorliegend auch kurz als Geräuschunterdrückung 12 bezeichnet. Die Geräuschunterdrückung 12 wird parallel zur Signalverarbeitung 8 betrieben, wie vor Allem aus Fig. 1 erkennbar ist. Das erste und das zweite elektrische Ausgangssignal A1, A2 werden jeweils auch kurz als Ausgangssignal A1, A2 bezeichnet. Die beiden Ausgangssignale A1, A2 werden in eine Verfahrensschritt V4 kombiniert. Das Hörgerät 2 weist zudem einen Hörer 14 auf, welcher in einem Verfahrensschritt V5 das erste elektrische Ausgangssignal A1 und das zweite elektrische Ausgangssignal A2 in ein gemeinsames Ausgangsschallsignal AS umwandelt, zur Ausgabe an den Nutzer. Das Ausgangsschallsignal AS ist ein akustisches Ausgangssignal. Das zweite elektrische Ausgangssignal A2 ist derart ausgebildet, dass in dem Ausgangsschallsignal AS ein Störanteil unterdrückt wird. Der Störanteil ist beispielsweise ein Umgebungsgeräusch und allgemein kein Nutzsignal. Der Störanteil ist entweder ein Teil des bereits erwähnten Eingangsschalsignals ES oder eines anderen Eingangsschallsignals, welches mittels eines zusätzlichen Mikrofons 16, 18 aufgenommen wird.
  • Bei den gezeigten Hörgeräten 2 wird im Rahmen des Verfahrens zu dessen Betrieb ein Ausgangsschallsignal AS für den Nutzer des Hörgeräts 2 dadurch erzeugt, dass zunächst ein Eingangsschallsignal ES aus der Umgebung mittels mehrerer äußerer Mikrofone 4, 6 aufgenommen wird. Das jeweilige Mikrofon 4, 6 erzeugt aus dem Eingangsschallsignal ES ein elektrisches Eingangssignal E1. In Fig. 1 werden also durch die beiden Mikrofone 4, 6 zwei Eingangssignale E1 erzeugt, welche an die Signalverarbeitung 8 weitergeleitet werden. Die Signalverarbeitung 8 modifiziert die Eingangssignale E1 und erzeugt daraus das erste elektrische Ausgangssignal A1. Die Modifikation ist abhängig vom individuellen Hörverlust des Nutzers und erfolgt anhand eines individuellen Audiogramms, welches beispielsweise in einem nicht näher gezeigten Speicher des Hörgeräts 2 hinterlegt ist. Das Ausgangssignal A1 wird schließlich an den Hörer 14 weitergeleitet, welcher vom Ausgangssignal A1 angetrieben wird und ein entsprechendes akustisches Ausgangsschallsignal AS ausgibt. Allgemein wird das Vorgehen umfassend eine Aufnahme des Eingangsschallsignals ES, eine Erzeugung zumindest eines Eingangssignals E1 daraus, dessen Modifikation, die daraus resultierende Erzeugung eines Ausgangssignals A1 und eine anschließende Erzeugung des Ausgangsschallsignals AS stellen insgesamt eine Hörgerätefunktion dar, welche eine Kernfunktionalität des Hörgeräts 2 ist.
  • Die aktive Geräuschunterdrückung 12 verhält sich hinsichtlich des Signalpfads grundsätzlich ähnlich wie die Signalverarbeitung 8 bei der Hörgerätefunktion. Auch bei der Geräuschunterdrückung 12 werden ebenfalls im Verfahrensschritt V1 zunächst ein oder mehrere Eingangsschallsignale ES aus der Umgebung mittels eines oder mehrerer Mikrofone 4, 6, 16, 18 aufgenommen, wobei diese Mikrofone 4, 6, 16, 18 nicht zwingend dieselben sind wie für die Hörgerätefunktion. Auch hier weist das Eingangsschallsignal ES typischerweise einen Störanteil auf. Das jeweilige Mikrofon 4, 6, 16, 18 erzeugt aus dem Eingangsschallsignal ES ein elektrisches Eingangssignal E2, in welchem entsprechend auch der Störanteil enthalten ist und welches an die Geräuschunterdrückung 12 weitergeleitet wird. Diese analysiert im Verfahrensschritt V3 das Eingangssignal E2 und erzeugt daraus ein elektrisches Ausgangssignal, insbesondere das bereits genannte zweite elektrische Ausgangssignal A2, welches dann dem Eingangssignal E2 oder zumindest Teilen davon, speziell dem Störanteil, entgegengesetzt ist. Das Ausgangssignal A2 der Geräuschunterdrückung 12 ist demnach im Grunde ein invertiertes Eingangssignal E2. Das Ausgangssignal A2 wird schließlich an den Hörer 14 des Hörgeräts 2 weitergeleitet, welcher im Verfahrensschritt V5 vom Ausgangssignal A2 angetrieben wird und ein entsprechendes Ausgangsschallsignal AS ausgibt, welches bezüglich des Eingangsschallsignals ES entsprechend invertiert ist und dadurch den Störanteil auslöscht, d.h. im Ergebnis unterdrückt. Das Vorgehen umfassend die Aufnahme des Eingangsschallsignals ES, die Erzeugung des Eingangssignals E2 daraus, dessen Analyse, die daraus resultierende Erzeugung des Ausgangssignals A2 zur Unterdrückung eines Störanteils und die anschließende Erzeugung des Ausgangsschallsignals AS stellen insgesamt eine Geräuschunterdrückungsfunktion dar.
  • Die aktive Geräuschunterdrückung 12 unterscheidet sich von der Signalverarbeitung 8 vorliegend dadurch, dass Erstere die Modifikation eines Schallsignals zum Ziel hat und hierzu den Hörer 14 entsprechend ansteuert, wohingegen Letztere eine Modifikation eines elektrischen Signals zum Ziel hat, sodass ein bestimmtes Schallsignal ausgegeben wird. Der Störanteil, welcher von der Geräuschunterdrückung 12 unterdrückt wird, liegt außerhalb des Hörgeräts 2. Das Ausgangsschallsignal AS der Geräuschunterdrückung 12 wird über denselben Hörer 14 ausgegeben wie das Ausgangsschallsignal AS der Signalverarbeitung 8. Der Hörer 14 wird sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Ausgangssignal A1, A2 angesteuert, diesen werden also überlagert und gemeinsam dem Hörer 14 zugeführt, welcher diese dann als Ausgangsschallsignal AS ausgibt. Effektiv wird der Hörer 14 demnach insgesamt mittels eines gemeinsamen Ausgangssignals A1+A2 angesteuert und gibt ein gemeinsames Ausgangsschallsignal AS aus. Dieses Ausgangsschallsignal AS enthält einerseits einen Nutzeranteil, welcher von der Signalverarbeitung 8 anhand des Audiogramms individuell für den Nutzer erzeugt wird, und andererseits einen Unterdrückungsanteil, welcher Störanteile, d.h. störende Schallsignale z.B. aus der Umgebung oder vom Nutzer, im Gehörgang unterdrückt. Die Auslöschung eines Störanteils durch die Geräuschunterdrückung 12 erfolgt demnach im akustischen Raum.
  • Bei der aktiven Geräuschunterdrückung 12 sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen zwei Varianten miteinander kombiniert, welche jedoch in weiteren, nicht gezeigten Varianten auch unabhängig voneinander und einzelweise verwendet werden. Die erste Variante ist eine ANC (active noise cancelling), d.h. eine aktive Störgeräuschunterdrückung, bei welcher Umgebungsgeräusche unterdrückt werden, welche von außen und an einem gegebenenfalls vorhandenen Ohrstück des Hörgeräts 2 vorbei in den Gehörgang gelangen und einen Störanteil darstellen. Das Eingangssignal E2 wird dabei entweder mit demselben Mikrofon 4, 6 erzeugt wie das Eingangssignal E1 für die Signalverarbeitung 8 oder mittels eines anderen, zusätzlichen Mikrofons 16, 18. Die zweite Variante ist eine AOR (active occlusion reduction), d.h. eine aktive Okklusionsreduzierung, bei welcher Geräusche im Gehörgang unterdrückt werden, vor allem Eigengeräusche, d.h. Schallsignale, welche vom Nutzer selbst erzeugt werden oder stehende Wellen innerhalb eines überwiegend verschlossenen Gehörgangs. Hierbei wird das Eingangssignal E2 für die Geräuschunterdrückung 12 mittels eines inneren Mikrofons 18 erzeugt und nicht mit den Mikrofonen 4, 6, welche das Eingangssignal E1 für die Signalverarbeitung 8 erzeugen und auch nicht mit dem äußeren Mikrofon 16. Bei der ANC ist demnach das Mikrofon 4, 6, 16 nach außen gerichtet, wohingegen bei der AOR das Mikrofon 18 nach innen gerichtet ist.
  • Um bei dem Hörgerät 2 sowohl eine Hörgerätefunktion als auch eine Geräuschunterdrückungsfunktion zu realisieren, werden vorliegend die Signalverarbeitung 8 und die aktive Geräuschunterdrückung 12 parallel betrieben. Darunter wird verstanden, dass die Signalverarbeitung 8 und die aktive Geräuschunterdrückung 12 unabhängig voneinander betrieben werden, d.h. dass diese zwei voneinander separate Verarbeitungsblöcke innerhalb des Hörgeräts 2 bilden, wie sich auch aus den Fig. 2 bis 6 ergibt. Die Signalverarbeitung 8 und die aktive Geräuschunterdrückung 12 sind jeweils als eine elektronische Schaltung ausgebildet und die beiden Schaltungen sind beispielsweise an unterschiedlichen Stellen eines Mikrochips angeordnet oder auf unterschiedlichen Mikrochips. Die aktive Geräuschunterdrückung 12 ist kein Bestandteil und keine Unterfunktion der Signalverarbeitung 9 und arbeitet von dieser grundsätzlich unabhängig. Durch den parallelen Betrieb greift also die aktive Geräuschunterdrückung 12 nicht in die Modifikation des Eingangssignals E1 durch die Signalverarbeitung 8 ein und umgekehrt greift auch die Signalverarbeitung 8 nicht in die Erzeugung des Ausgangssignals A2 der Geräuschunterdrückung 8 ein. Die Hörgerätefunktion und die Geräuschunterdrückungsfunktion sind somit als parallele Prozesse im Hörgerät 2 implementiert.
  • Die Signalverarbeitung 8 benötigt zur Modifikation des Eingangssignals E1 und allgemein für den Verfahrensschritt V2 eine gewisse Verarbeitungszeit. Ebenso benötigt die Geräuschunterdrückung 12 eine gewisse Verarbeitungszeit zur Analyse des Eingangssignals E2 und zur Ausgabe des Ausgangssignals A2 und allgemein für den Verfahrensschritt V3. Diese jeweilige Verarbeitungszeit ist optimalerweise so gering wie möglich, um eine verzögerte Ausgabe möglichst zu vermeiden. Im Zusammenhang mit der Signalverarbeitung 8 gelangt wenigstens ein Teil des Eingangsschallsignals ES üblicherweise in den Gehörgang des Nutzers und überlagert sich mit dem Ausgangsschallsignal AS. Aufgrund der Verzögerungszeit der Signalverarbeitung 8 sind das Eingangsschallsignal ES und das Ausgangsschallsignal AS um einen Zeitversatz zeitversetzt. Ist die Verarbeitungszeit zu lang, dann ist der Zeitversatz vom Nutzer wahrnehmbar und wird typischerweise als störend empfunden. Bei der Geräuschunterdrückung 12 muss das Ausgangsschallsignal AS prinzipbedingt in bestimmter Weise mit dem Eingangsschallsignal ES überlagert werden, um einen maximalen Effekt, also eine maximale Auslöschung zu erzielen. Jegliche Verzögerung bis zur Ausgabe des Ausgangsschallsignals AS führt zu einer zusätzlichen Phasenverschiebung zwischen diesem und dem Eingangsschallsignal ES, mit dem Ergebnis, dass die Überlagerung nicht optimal ist und die Auslöschung entsprechend unvollständig. Die Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung 8 beträgt beispielsweise maximal 2 ms. Die Verarbeitungszeit der Geräuschunterdrückung 12, egal ob ANC oder AOR oder beides, beträgt beispielsweise 100 µs bis 150 µs.
  • In jedem der gezeigten Ausführungsbeispiele weist das Hörgerät 2 eine Verzögerungseinheit 20 auf, zur Einstellung eines Zeitunterschieds zwischen dem ersten Ausgangssignal A1 und dem zweiten Ausgangssignal A2. Das Hörgerät 2 weist somit einen einstellbaren Zeitunterschied auf, für welchen entweder ein fester Wert vorgegeben ist und die Verzögerungseinheit 20 dann entweder aktiviert oder deaktiviert wird oder welcher innerhalb eines vorgegebenen Bereichs einstellbar ist. Die Verzögerungseinheit 20 weist hierfür beispielsweise einen Ringbuffer auf oder ist als ein solcher ausgebildet. Die Verzögerungseinheit 20 dient insgesamt zur Verringerung einer Korrelation zwischen den Ausgangssignalen A1, A2. Zur Steuerung der Verzögerungseinheit 20 und zum Einstellen des Zeitunterschieds weist das Hörgerät 2 beispielsweise eine nicht näher gezeigte Korrelationsmesseinheit auf, welche eine Korrelation zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangssignal A1, A2 bestimmt und die Verzögerungseinheit 20 ansteuert, sodass ein Zeitunterschied eingestellt wird, welcher die Korrelation minimiert. Vorliegend wird der Zeitunterschied in einem Bereich von 2 ms bis 5 ms eingestellt.
  • Der Zeitunterschied wird in einer Variante lediglich in einem Unterdrückungsmodus des Hörgeräts 2 aktiviert und ist ansonsten z.B. in einem Normalmodus deaktiviert. Im Unterdrückungsmodus ist die aktive Geräuschunterdrückung 12 aktiviert, im Übrigen und speziell im Normalmodus dagegen deaktiviert. Im Normalmodus wird dann der Zeitunterschied so gering wie möglich gewählt, sodass für die Signalverarbeitung lediglich die Verzögerungszeit verbleibt, d.h. eine Verzögerung zwischen dem Eingangssignal E1 und dem Ausgangssignal A2 möglichst gering ist, und somit ein möglichst gutes Hörerlebnis gewährleistet ist. Im Unterdrückungsmodus wird dagegen zu der Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung 8 bewusst der zusätzliche Zeitunterschied hinzugefügt, sodass die potentiell auftretenden Interferenz- und Korrelationseffekte reduziert werden.
  • Möglich ist alternativ oder zusätzlich auch eine Variante, bei welcher das Hörgerät 2 mehrere Betriebsmodi aufweist, in welchen die Signalverarbeitung 8 eine jeweils andere Verarbeitungszeit aufweist, und wobei dann der Zeitunterschied, welcher durch die Verzögerungseinheit 20 hinzugefügt wird, abhängig vom Betriebsmodus und somit abhängig von der jeweiligen Verarbeitungszeit der Signalverarbeitung 8 eingestellt wird. In einer Variante wird dann im jeweiligen Betriebsmodus der Zeitunterschied umso größer eingestellt, je geringer die jeweilige Verarbeitungszeit ist.
  • Wie aus den Fig. 2 bis 6 deutlich wird, lässt sich ein paralleler Betrieb der Signalverarbeitung 8 und der aktiven Geräuschunterdrückung 12 auf verschiedene Weisen realisieren. Unterschiedliche geeignete Ausgestaltungen ergeben sich vor Allem hinsichtlich der folgenden drei Aspekte: Erstens, durch die Auswahl an Mikrofonen 4, 6, 16, 18 und deren jeweilige Anbindung an die Signalverarbeitung 8 und die Geräuschunterdrückung 12. Zweitens, durch die Art der Kombination der beiden Ausgangssignale A1, A2. Drittens, durch die konkrete Ausgestaltung, Anordnung und Steuerung der Verzögerungseinheit 20. Zusätzlich zu den gezeigten Varianten existieren weitere nicht gezeigte Varianten, welche sich durch unterschiedliche Kombination der diversen Ausgestaltungen hinsichtlich drei genannten Aspekte ergeben.
  • In Fig. 2 weist das Hörgerät 2 zwei äußere Mikrofone 4, 6 auf, welche jeweils ein Eingangssignal E1, E2 erzeugen, welches als Eingangssignal E1 an die Signalverarbeitung 8 und als Eingangssignal E2 auch an die Geräuschunterdrückung 12 weitergeführt wird. Die Signalverarbeitung 8 erzeugt auf Basis der beiden Eingangssignale E1 der äußeren Mikrofone 4, 6 das erste Ausgangssignal A1 und die Geräuschunterdrückung 12 erzeugt auf Basis derselben beiden Eingangssignale E2 der äußeren Mikrofone 4, 6 das zweite Ausgangssignal A2.
  • Dagegen weist das Hörgerät 2 in den Fig. 3 bis 6 zwei äußere Mikrofone 4, 6 auf, welche jeweils ein Eingangssignal E1 erzeugen und ein weiteres äußeres Mikrofon 16, welches ein Eingangssignal E2 erzeugt. Die Eingangssignale E1 werden ausschließlich an die Signalverarbeitung 8 weitergeführt, während das andere Eingangssignal E2 ausschließlich an die Geräuschunterdrückung 12 weitergeführt wird. Die Signalverarbeitung 8 erzeugt auf Basis der Eingangssignale E1 das erste Ausgangssignal A1 und die Geräuschunterdrückung 12 erzeugt auf Basis des anderen Eingangssignals E2 das zweite Ausgangssignal A2.
  • Gegenüber der Ausgestaltung in Fig. 2, bei welcher dasselbe Eingangssignal E1, E2 sowohl an die Signalverarbeitung 8 als auch an die Geräuschunterdrückung 12 weitergeführt wird, verwenden die Signalverarbeitung 8 und die Geräuschunterdrückung 12 in den Fig. 3 bis 6 die Eingangssignale E1, E2 unterschiedlicher äußerer Mikrofone 4, 6, 16, sodass bereits eingangsseitig eine reduzierte Korrelation vorliegt.
  • Bei der zuvor genannten Verwendung eines Eingangssignals E2 von einem oder mehreren äußeren Mikrofonen 4, 6, 16 wurde davon ausgegangen, dass die Geräuschunterdrückung 12 eine ANC ist. Vorliegend ist die Geräuschunterdrückung 12 zusätzlich auch eine AOR und verwendet ein weiteres Eingangssignal E2 eines inneren Mikrofons 18 des Hörgeräts 2. Die Geräuschunterdrückung 12 erzeugt also das Ausgangssignal A2 vorliegend auf Basis eines oder mehrerer Eingangssignale E2 von äußeren Mikrofonen 4, 6, 16 und zusätzlich auch auf Basis eines Eingangssignals E2 eines inneren Mikrofons 18. Dabei sind die Ausgestaltungen mit äußeren Mikrofonen 4, 6, 16 sind beliebig mit der Ausgestaltung mit innerem Mikrofon 18 kombinierbar. Grundsätzlich ist auch bereits ein einzelnes äußeres Mikrofon 4, 6, 16 ausreichend, zumindest für ein Hörgerät mit ANC. Für ein Hörgerät mit AOR wird zusätzlich wenigstens ein inneres Mikrofon 18 benötigt.
  • In den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 werden das erste Ausgangssignal A1 und das zweite Ausgangssignal A2 außerhalb der Signalverarbeitung 8 und der Geräuschunterdrückung 12 miteinander kombiniert, hier addiert, und an den Hörer 14 weitergeleitet, welcher schließlich ein entsprechendes Ausgangsschallsignal AS erzeugt und ausgibt. Die Kombination erfolgt beispielweise mittels eines nicht näher bezeichneten Additionsglieds. Im Gegensatz hierzu weist die Geräuschunterdrückung 12 in den Fig. 4 bis 6 einen Audioeingang 24 auf, über welchen das erste Ausgangssignal A1 der Signalverarbeitung 8 in die Geräuschunterdrückung 12 geführt wird, sodass für diese das erste Ausgangssignal A1 sozusagen ein weiteres Eingangssignal ist. In der Geräuschunterdrückung 12 wird dann abhängig von den Eingangssignalen E2 der Mikrofone 4, 6, 16, 18 das zweite Ausgangssignal A2 erzeugt und mit dem ersten Ausgangssignal A1 kombiniert, sodass dann die Geräuschunterdrückung 12 ein gemeinsames Ausgangssignal A1+A2 der Signalverarbeitung 8 und der Geräuschunterdrückung 12 ausgibt. Dieses gemeinsame Ausgangssignal A1+A2 wird an den Hörer 14 weitergeleitet, welcher schließlich ein entsprechendes Ausgangsschallsignal AS erzeugt und ausgibt. Während in der Ausgestaltung der Fig. 2 und 3 mit nachgeschalteter Kombination die beiden Ausgangssignale A1, A2 einfach zu einem gemeinsamen Ausgangssignal A1+A2 zusammengeführt werden, wird in der Ausgestaltung der Fig. 4 bis 6 mit dem Audioeingang 24 das erste Ausgangssignal A1 zusätzlich durch die Geräuschunterdrückung 12 hindurchgeschleift und dort mit dem zweiten Ausgangssignal A2 kombiniert, um entsprechend ein gemeinsames Ausgangssignal A1+A2 zu erzeugen. Die Kombination des ersten und des zweiten Ausgangssignals A1+A2 erfolgt also einmal außerhalb der Geräuschunterdrückung und einmal innerhalb derselben.
  • Die Verzögerungseinheit 20 ist in den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4 und 6 vollständig in die Signalverarbeitung 8 integriert und vorliegend sogar an deren Ausgang angeordnet, sodass also zuerst das Eingangssignal E1 mittels der Modifikationseinheit 10 modifiziert wird und erst danach die Verzögerungseinheit 20 durchläuft und verzögert wird und schließlich als verzögertes Ausgangssignal A1 ausgegeben wird.
  • Alternativ zur vollständigen Integration in die Signalverarbeitung 8 ist die Verzögerungseinheit 20 im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 in mehrere Untereinheiten 22 aufgeteilt, von welchen eine in die Signalverarbeitung 8 integriert ist und eine andere in die Geräuschunterdrückung 12. Dabei ist die Untereinheit 22 in der Signalverarbeitung 8 an deren Ausgang angeordnet und die Untereinheit 22 in der Geräuschunterdrückung 12 ist an deren Audioeingang 24 angeordnet, sodass das verzögerte Ausgangssignal A1 der Signalverarbeitung 8 beim Eintritt in die Geräuschunterdrückung 12 weiter verzögert wird. Vorliegend erzeugt die Untereinheit 22 in der Signalverarbeitung 8 einen fest vorgegebenen Zeitunterschied und die andere Untereinheit 22 in der Geräuschunterdrückung 12, erzeugt einen Zeitunterschied, welcher in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist. Die Anordnung kann aber auch umgekehrt sein. Insgesamt setzt sich somit der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit 20 zusammen aus einem statischen Anteil, nämlich dem vorgegebenen Zeitunterschied, und einem flexiblen Anteil, nämlich dem einstellbaren Zeitunterschied.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist die Verzögerungseinheit 20 vollständig in die Signalverarbeitung 8 integriert ist und erzeugt einen Zeitunterschied, welcher in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist, sodass der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit 20 demnach flexibel ist, wie der zuvor bereits beschriebene flexible Anteil. Allerdings wird nun direkt in der Signalverarbeitung 8 ein flexibler Anteil erzeugt und ein zusätzlicher statischer Anteil wird insbesondere hier nicht hinzugefügt. Zusätzlich wird in Fig. 6 der Zeitunterschied dadurch eingestellt, dass die Geräuschunterdrückung 12 die Verzögerungseinheit 20 mit einem Steuersignal S steuert oder dass das Ausgangssignal A1+A2 der Geräuschunterdrückung 12 in die Verzögerungseinheit 20 rückgeführt wird und somit direkt als ein Steuersignal für diese dient. Beide Varianten sind in Fig. 6 gezeigt, sind jedoch auch unabhängig voneinander realisierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Hörgerät
    4
    Mikrofon
    6
    Mikrofon
    8
    Signalverarbeitung
    10
    Modifikationseinheit
    12
    Geräuschunterdrückung
    14
    Hörer
    16
    Mikrofon
    18
    Mikrofon
    20
    Verzögerungseinheit
    22
    Untereinheit (der Verzögerungseinheit)
    24
    Audioeingang
    A1
    erstes elektrisches Ausgangssignal (der Signalverarbeitung)
    A2
    zweites elektrisches Ausgangssignal (der Geräuschunterdrückung)
    A1+A2
    gemeinsames Ausgangssignal (Summe aus A1 und A2)
    AS
    Ausgangsschallsignal
    E1
    erstes elektrisches Eingangssignal (für die Signalverarbeitung)
    E2
    zweites elektrisches Eingangssignal (für die Geräuschunterdrückung)
    ES
    Eingangsschallsignal
    S
    Steuersignal
    V1 bis V5
    Verfahrensschritt

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts (2),
    - wobei das Hörgerät (2) zumindest ein Mikrofon (4, 6) aufweist, welches ein Eingangsschallsignal (ES) aufnimmt und in ein elektrisches Eingangssignal (E1) umwandelt,
    - wobei das Hörgerät (2) eine Signalverarbeitung (8) aufweist, welche das elektrische Eingangssignal (E1) abhängig von einem Audiogramm eines Nutzers modifiziert und dadurch ein erstes elektrisches Ausgangssignal (A1) erzeugt,
    - wobei das Hörgerät (2) eine aktive Geräuschunterdrückung (12) aufweist, welche ein zweites elektrisches Ausgangssignal (A2) erzeugt, zur Unterdrückung eines Störanteils,
    - wobei das Hörgerät (2) einen Hörer (14) aufweist, welcher das erste elektrische Ausgangssignal (A1) und das zweite elektrische Ausgangssignal (A2) in ein Ausgangsschallsignal (AS) umwandelt, zur Ausgabe an den Nutzer,
    - wobei die aktive Geräuschunterdrückung (12) parallel zur Signalverarbeitung (8) betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei die aktive Geräuschunterdrückung (12) eine ANC oder eine AOR ist oder beides.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    wobei das Hörgerät (2) eine Verzögerungseinheit (20) aufweist, zur Einstellung eines Zeitunterschieds zwischen dem ersten Ausgangssignal (A1) und dem zweiten Ausgangssignal (A2).
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    wobei der Zeitunterschied in einem Bereich von 2 ms bis 5 ms eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
    wobei das Hörgerät (2) zwei Betriebsmodi aufweist, nämlich einen Unterdrückungsmodus, in welchem die aktive Geräuschunterdrückung (12) aktiviert ist, und einen Normalmodus, in welchem die aktive Geräuschunterdrückung (12) deaktiviert ist,
    wobei der Zeitunterschied der Verzögerungseinheit (20) derart eingestellt wird, dass im Unterdrückungsmodus eine Verzögerung zwischen dem Eingangssignal (E1) der Signalverarbeitung (8) und deren Ausgangssignal (A1) größer ist als im Normalmodus.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    wobei das Hörgerät (2) mehrere Betriebsmodi aufweist, in welchen die Signalverarbeitung (8) eine jeweils andere Verarbeitungszeit aufweist, und
    wobei der Zeitunterschied, welcher durch die Verzögerungseinheit (20) hinzugefügt wird, abhängig vom Betriebsmodus und somit abhängig von der jeweiligen Verarbeitungszeit eingestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    wobei die Signalverarbeitung (8) des Hörgeräts (2) eine Verarbeitungszeit von höchstens 2 ms aufweist, bevorzugt von höchstens 1 ms.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    wobei das Hörgerät (2) zumindest ein äußeres Mikrofon (4, 6) aufweist, welches ein Eingangssignal (E1, E2) erzeugt, welches sowohl an die Signalverarbeitung (8) als auch an die Geräuschunterdrückung (12) weitergeführt wird,
    wobei die Signalverarbeitung (8) auf Basis des Eingangssignals (E1, E2) das erste Ausgangssignal (A1) erzeugt und die Geräuschunterdrückung (12) das zweite Ausgangssignal (A2).
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    wobei das Hörgerät (2) zumindest zwei äußere Mikrofone (4, 6, 16) aufweist, nämlich ein erstes äußeres Mikrofon (4, 6) und ein zweites äußeres Mikrofon (16),
    wobei die beiden äußeren Mikrofone (4, 6, 16) jeweils ein Eingangssignal (E1, E2) erzeugen, nämlich ein erstes Eingangssignal (E1) und ein zweites Eingangssignal (E2), von welchen eines an die Signalverarbeitung (8) weitergeführt wird, während das andere an die Geräuschunterdrückung (12) weitergeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    wobei das Hörgerät (2) ein inneres Mikrofon (18) aufweist, welches ein Eingangssignal (E2) erzeugt, welches der Geräuschunterdrückung (12) zugeführt wird, welche dann abhängig vom Eingangssignal (E2) des inneren Mikrofons (18) das zweite Ausgangssignal (A2) erzeugt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    wobei das erste Ausgangssignal (A1) und das zweite Ausgangssignal (A2) außerhalb der Signalverarbeitung (8) und der Geräuschunterdrückung (12) miteinander kombiniert werden und an den Hörer (14) weitergeleitet werden, welcher schließlich eine entsprechendes Ausgangsschallsignal (AS) erzeugt und ausgibt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    wobei die Geräuschunterdrückung (12) einen Audioeingang (24) aufweist, über welchen das erste Ausgangssignal (A1) der Signalverarbeitung (8) in die Geräuschunterdrückung (12) geführt wird,
    wobei in der Geräuschunterdrückung (12) das zweite Ausgangssignal (A2) erzeugt wird und mit dem ersten Ausgangssignal (A1) kombiniert wird, sodass die Geräuschunterdrückung (12) ein gemeinsames Ausgangssignal (A1+A2) der Signalverarbeitung (8) und der Geräuschunterdrückung (12) ausgibt,
    wobei das gemeinsame Ausgangssignal (12) an den Hörer (14) weitergeleitet wird, welcher schließlich ein entsprechendes Ausgangsschallsignal (AS) erzeugt und ausgibt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    wobei die Verzögerungseinheit (20) vollständig in die Signalverarbeitung (8) integriert ist, sodass das Eingangssignal (E1) zuerst modifiziert wird und erst danach die Verzögerungseinheit (20) durchläuft und verzögert wird und schließlich als verzögertes Ausgangssignal (A1) ausgegeben wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    wobei die Verzögerungseinheit (20) in mehrere Untereinheiten (22) aufgeteilt ist, von welchen eine erste Untereinheit (22) in die Signalverarbeitung (8) integriert ist und eine andere, zweite Untereinheit (22) in die Geräuschunterdrückung (12),
    wobei eine der Untereinheiten (22) einen fest vorgegebenen Zeitunterschied erzeugt und die andere Untereinheit (22) einen Zeitunterschied erzeugt, welcher in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist.
  15. Hörgerät (2), welches ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
EP20192173.1A 2019-09-11 2020-08-21 Hörgerät mit aktiver geräuschunterdrückung und verfahren zum betrieb desselben Withdrawn EP3793217A1 (de)

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