EP4483587A1 - Sprachenabhängige anpassung der signalverarbeitung von hörsystemen - Google Patents

Sprachenabhängige anpassung der signalverarbeitung von hörsystemen

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Publication number
EP4483587A1
EP4483587A1 EP24704364.9A EP24704364A EP4483587A1 EP 4483587 A1 EP4483587 A1 EP 4483587A1 EP 24704364 A EP24704364 A EP 24704364A EP 4483587 A1 EP4483587 A1 EP 4483587A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearing
change
signal processing
language
processing parameters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24704364.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Aschoff
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
Application filed by Sivantos Pte Ltd filed Critical Sivantos Pte Ltd
Publication of EP4483587A1 publication Critical patent/EP4483587A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/70—Adaptation of deaf aid to hearing loss, e.g. initial electronic fitting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/30—Monitoring or testing of hearing aids, e.g. functioning, settings, battery power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/35—Electric hearing aids using translation techniques
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/39—Aspects relating to automatic logging of sound environment parameters and the performance of the hearing aid during use, e.g. histogram logging, or of user selected programs or settings in the hearing aid, e.g. usage logging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/41—Detection or adaptation of hearing aid parameters or programs to listening situation, e.g. pub, forest

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the signal processing of hearing systems, each of which has at least one hearing instrument.
  • the invention further relates to an associated device for adjusting such hearing systems.
  • a “hearing instrument” is generally an electronic device that supports the hearing of a person wearing the hearing instrument (hereinafter referred to as the “wearer” or “user”).
  • the invention relates to hearing instruments that are designed to fully or partially compensate for a hearing loss of a hearing-impaired user.
  • Such a hearing instrument is also referred to as a “hearing aid”.
  • hearing instruments that protect or improve the hearing of users with normal hearing, for example enabling improved speech comprehension in complex hearing situations.
  • Such hearing instruments are also referred to as Personal Sound Amplification Products (PSAP).
  • PSAP Personal Sound Amplification Products
  • Hearing instruments in general, and hearing aids in particular are usually designed to be worn on the head and in particular in or on one ear of the user, in particular as behind-the-ear devices (also known as BTE devices) or in-the-ear devices (also known as ITE devices).
  • BTE devices behind-the-ear devices
  • ITE devices in-the-ear devices
  • hearing instruments In terms of their internal structure, hearing instruments usually have at least one (acousto-electrical) input transducer, a signal processing unit (signal processor) and an output transducer.
  • the or each input transducer receives airborne sound from the environment of the hearing instrument and converts this airborne sound into an input audio signal (i.e. an electrical signal that carries information about the ambient sound).
  • the signal processing unit the or each input audio signal is processed (i.e. modified with regard to its sound information) in order to support the user's hearing, in particular to compensate for a hearing loss of the user.
  • the signal processing unit outputs a correspondingly processed audio signal to the output transducer.
  • the signal processing outputs the input audio signal in its original or modified form to an external electronic device (peripheral device, e.g. another hearing instrument or a smartphone of the user) and/or receives another input audio signal from the peripheral device.
  • an external electronic device e.g. another hearing instrument or a smartphone of the user
  • the data transmission between the hearing instrument and the peripheral device is usually wireless, e.g. using Bluetooth technology.
  • Modern hearing instruments therefore often also include an antenna for wirelessly sending and receiving data.
  • the output transducer is designed as an electro-acoustic transducer, which converts the (electrical) output audio signal back into airborne sound, whereby this airborne sound - modified compared to the ambient sound - is emitted into the user's ear canal.
  • electro-acoustic transducers are also referred to as "receivers”.
  • a “hearing system” comprises at least one hearing instrument and, optionally, at least one further functional unit (in particular at least one further electronic device and/or a software module) with which the hearing instrument interacts during operation.
  • the hearing system is therefore made up exclusively of the one hearing instrument itself.
  • the hearing system comprises, for example, another hearing instrument to supply the user’s other ear; in this case, it is also referred to as a “binaural hearing system”.
  • the hearing system comprises, for example, a remote control, an external programming device, an external data transmission interface for transmitting a wireless data exchange between different data transmission standards, or an external microphone.
  • the hearing system includes a software application (operating app) assigned to the hearing instrument, which can be installed or is installed on a mobile device (e.g. a smartphone) or computer of the user and which provides functions for remote control and/or programming of the hearing instrument, for example.
  • a software application assigned to the hearing instrument
  • the user's mobile device or computer on which the operating app can be installed or is installed is usually not itself part of the hearing system.
  • the mobile device or computer is usually manufactured and sold independently of the hearing system and is used by the hearing system merely as a resource for storage, computing services and, if applicable, communication services.
  • Modern hearing systems usually have signal processing that can be adjusted using a variety of (signal processing) parameters.
  • the signal processing parameters usually include frequency-selective amplification factors, the adjustment of which - in the case of hearing aids - compensates for the user's individual hearing loss in whole or in part.
  • Other parameters determine, for example, the level of directional sound recording (beamforming), dynamic compression, spectral compression or frequency shifting, noise or feedback suppression, so-called “sound smoothing” (i.e. "acoustic anti-aliasing” that removes noise peaks from the acoustic signal), possibly binaural signal processing, etc.
  • These parameters are usually set individually for each user in order to adapt the signal processing of the hearing system to the user's specific needs. This adjustment is also referred to as “fitting” or "fit”.
  • the fitting of a hearing system generally begins with the measurement of an audiogram (ie a spectrally resolved analysis of the hearing ability) of the user and a subsequent standardized initial setting (“First Fit”), which calculates the frequency-dependent amplification factors based on the audiogram.
  • An audiogram ie a spectrally resolved analysis of the hearing ability
  • First Fit a subsequent standardized initial setting
  • a selection of standardized calculation formulas eg DSL I/O, NAL-NL2 etc.
  • a A fitting station i.e. a computer system with an installed fitting program, is connected to the hearing instrument or each hearing instrument of the hearing system, which adjusts the hearing instrument or each hearing instrument to the calculated amplification factors.
  • Standard initial settings are often also made for other signal processing parameters (particularly those that affect compression behavior).
  • the fitting process is usually not finished yet. Rather, an experienced acoustician regularly carries out fine-tuning or adjustments, taking into account various characteristics of the individual user, such as the ability to understand speech, which he compares with the hearing loss of tones (i.e. with the audiogram). If the user wishes to understand speech better, the acoustician can, for example, adjust the amplification and/or compression behavior (type, point of application, strength) for individual frequency ranges. In addition, he has the option of activating or changing other signal processing algorithms that the standard calculation formulas do not provide any information about (e.g. the strength and dynamic adaptation behavior of beamforming).
  • the audiologist After the user has received the hearing instrument from the audiologist for the first time, he or she will get used to the handling and the new hearing impressions during a familiarization phase of daily use. In most cases, there are three or four follow-up appointments during this time, during which the parameter settings are fine-tuned by the audiologist. In the follow-up sessions, the audiologist not only helps with questions about how to handle the hearing instrument, but also with problems with speech understanding. He or she can now make the appropriate settings using the extensive signal processing settings, which can then be fine-tuned in subsequent sessions if necessary.
  • the invention is based on the object of specifying an effective, but at the same time simplified method and an associated device for adapting the signal processing (fitting) of hearing systems.
  • the invention is based on a number of hearing systems, each of which has at least one hearing instrument.
  • Each of the hearing systems and the at least one associated hearing instrument are designed in particular according to one of the construction types or designs described above.
  • the number n of signal processing parameters pi is, for example, more than one hundred (n > 100), in particular more than two hundred (n > 200).
  • each parameter set P determines whether a specific value is generally assigned to each signal processing parameter pi of the or each associated hearing instrument.
  • the parameter set P determined in this way therefore contains the value assigned to each signal processing parameter pi, e.g. an integer value or a floating point value within a given range, a binary value, etc.
  • the invention is based on the consideration that it is advantageous when adjusting a hearing system, in particular during the initial setting (first fit), to take into account, in addition to other criteria such as in particular the user's audiogram (or comparable variables characterizing the user's hearing ability), a specific language (in particular the user's native language or the language spoken at the user's location) and thus to vary the parameter adjustment depending on this language.
  • An initial setting that already takes a specific language into account (namely, in particular, the language that the user speaks or hears) has been recognized as having the potential to achieve particularly good speech intelligibility in the signal emitted by the hearing system from the very beginning of use of the hearing system (and not only after several subsequent adjustment appointments). This is because different languages differ considerably in their pronunciation in terms of their respective sound and frequency distribution. Different languages can therefore be perceived better or worse with a given level of hearing loss - regardless of any language skills the user may have.
  • tonal languages such as Chinese, where a change in the pitch or the pitch progression in a syllable is usually accompanied by a change in the meaning of the corresponding word (or morpheme)
  • non-tonal languages such as German, where the pitch or the pitch progression in a syllable has no influence on the meaning of the word.
  • Non-tonal languages also have very different characteristics. There are languages rich in vowels or consonants.
  • an initial setting Pin (also initial adjustment or “first fit”) of the signal processing parameters is carried out for hearing systems in a test group of hearing systems.
  • the initial setting of the hearing systems in the test group is carried out in particular in a conventional manner, for example using a known, standardized method such as DSL I/O, NAL-NL2 or a modification thereof.
  • the initial setting made for the hearing systems in the test group is in particular language-independent, i.e. is not specifically designed for a certain language or is at least not varied for different languages.
  • the test group preferably consists of identical hearing systems or at least of hearing systems that have identical or comparable hearing instruments, in particular hearing instruments with the same set of signal processing parameters.
  • the test group preferably comprises a statistically meaningful set of hearing systems, e.g. several hundred, thousands or tens of thousands of hearing systems.
  • a final setting Pend of the signal processing parameters is derived for each of the hearing systems in the test group by changing the initial setting once or several times (fine or subsequent adjustment).
  • the final setting mentioned above describes the terminal/last determination of the parameter set P during the fitting process, which is usually carried out by the acoustician at the end of the hearing system's familiarization phase and which is then retained by the user permanently or at least for a longer period of time during further use of the hearing system.
  • the final setting Pend is therefore also a specific characteristic of the parameter set P, and therefore also a vector in the parameter space of the signal processing parameters Pi ( P -> Pend ).
  • a change vector D is then determined for each hearing system in the test group in the parameter space spanned by the signal processing parameters.
  • this change vector D is also a vector in the parameter space of the Signal processing parameter pi.
  • Each change vector D is assigned a language specification that characterizes a specific language.
  • the language specification can specify a language directly (e.g. "German”, “English”, “Mandarin”, etc.). Alternatively, it can also characterize the language by specifying a country, a part of a country or a region (e.g. “Germany”, “Catalonia”, “Bavaria”, etc.). In turn, different languages can also be characterized by numbers or other identification codes. Different dialects (“Upper Bavarian”) or forms of a language (e.g. “Spanish Portuguese” and “Brazilian Portuguese”) can be understood within the scope of the invention - depending on the version of the same - either as different "languages” or as one and the same language.
  • the language specification is specified, for example, by the user or an acoustician, for example via an operating app for the hearing system or an acoustician's fitting station.
  • the language information can also be assigned automatically, for example based on the geographical location where the initial setting of the hearing system is carried out.
  • the language information is assigned in such a way that it is characteristic of the language that the user predominantly hears or speaks.
  • a center of gravity of these change vectors in the parameter space is determined from change vectors D that are assigned to the same language according to the associated language information.
  • This center of gravity of the change vectors also referred to below as the "change center of gravity ⁇ D>"
  • change vectors for several similar languages are taken into account for the calculation of the change center of gravity, which are assigned to a common language group for the purpose of this analysis. For example, to determine a common change center of gravity Change vectors of hearing systems of Italian and Spanish users are evaluated together.
  • the change center ⁇ D> is also mathematically considered a vector in the parameter space of the signal processing parameters pi.
  • the change focus determined for a specific language is then used for a later adjustment of at least one of the hearing systems in the test group or at least one other hearing system, in particular by changing a previous parameter set P by the change focus ⁇ D> (Pait + ⁇ D> Pneu).
  • the respective hearing system is thereby adapted to the specific language.
  • the change focus is taken into account during the initial setting of a new hearing system by changing a non-language-specific initial setting of the hearing system (e.g. according to DSL I/O, NAL-NL2 or a modification thereof) by the change focus that was previously determined for the language that is selected (e.g. by the user or an acoustician) for the hearing system in question.
  • a non-language-specific initial setting of the hearing system e.g. according to DSL I/O, NAL-NL2 or a modification thereof
  • the change focus that was previously determined for the language that is selected (e.g. by the user or an acoustician) for the hearing system in question.
  • the focus of the change is taken into account within the framework of a language-specific hearing program that can be activated and deactivated automatically during operation of the hearing system or reversibly by the user.
  • a hearing program "Speech” - which is also often present in conventional hearing systems - is adapted to a specific language, e.g. English, within the scope of the invention by applying the relevant change vector.
  • the user can activate this adapted hearing program "Speech” in particular in alternation with other hearing programs such as "Music", “Office”, etc.
  • the hearing system can contain several hearing programs, each assigned to a different language, which can be activated automatically when the hearing system is in operation or alternately by the user (against each other or against other hearing programs).
  • the user can choose between the hearing programs “Language (German)”, “Language (English), “Music”, “Office”, etc.
  • the hearing system automatically activates a hearing program based on automatic speech recognition or automatic (geographical) location detection that is specifically adapted to the language spoken in the user’s environment.
  • such language-specific hearing programs can also be generated dynamically when the hearing system is in operation based on a language-independent basic setting and the change focus specific to the respective language.
  • the change center of gravity is therefore determined not only specifically for a specific language, but also specifically for a specific type of initial setting (and thus in the case of hearing aids, specifically for a specific type of hearing loss).
  • each change vector is assigned - in addition to the language information - at least one piece of information about a user property.
  • the change center of gravity Preferably, only those change vectors are taken into account that match the assigned user characteristic or each of them. The focus of the change is therefore determined specifically for users with at least one common user characteristic.
  • the at least one user property is in particular
  • the reason for specifying the user's musical background is that musicians or music lovers usually have a trained ear and therefore - even with the same physical hearing ability - have a different perception of sound and noise than users without musical background/experience. Musicians or music lovers therefore often require special parameter settings for a satisfactory listening experience.
  • the preferred user characteristic is an indication of the period of untreated hearing loss of the user before using a hearing system (untreated period).
  • the indication of the untreated period is based on the fact that untreated hearing loss (i.e. not fully or partially compensated by a hearing system) leads to a gradual degeneration of speech comprehension as time progresses because the brain forgets how to understand speech. This loss of speech comprehension is often not reversible or only to a small extent even after treatment has been started (i.e. using a hearing system).
  • the or each focal point of change will only be used in a subsequent adjustment of one of the hearing systems in the test group or of another hearing system if it meets at least one specific quality criterion.
  • a first quality criterion it is checked how large the change in the signal processing parameters caused by the change focus is, in particular whether the change focus does not fall below a predetermined minimum threshold.
  • the or each change focus is only used in this case during a later adjustment of one of the hearing systems in the test group or of another hearing system. In this way, parameter changes are avoided which would be irrelevant or insignificant due to their insignificance.
  • the at least one minimum threshold can be defined in different variants of the invention with respect to just one signal processing parameter, with respect to a selected group of signal processing parameters or with respect to all signal processing parameters. For example, a weighted amount of the change focus is determined and the change focus is only used during a later adjustment of one of the hearing systems in the test group or of another hearing system if the weighted amount exceeds a predetermined minimum value.
  • a scatter in particular a statistical variance
  • the change center is only used for a later adjustment of one of the hearing systems in the test group or another hearing system if the scatter does not exceed a predetermined maximum value. In this way, parameter changes are avoided that would be irrelevant or insignificant due to excessive scatter of the individual change vectors.
  • the respective initial setting Pin, the respective final setting Pend and the voice information are stored in a central database, in particular in a cloud storage (data cloud), for all hearing systems in the test group.
  • the change vector D assigned to each hearing system in the test group is preferably calculated in a cloud server.
  • the change vectors are determined within the respective hearing system or in an acoustician's fitting station and fed into a central database.
  • the final setting Pend of the signal processing parameters assigned to each hearing system in the test group is preferably determined automatically based on the time course of the successive parameter adjustment.
  • the current setting of the signal processing parameters is adopted as the final setting for each hearing system in the test group if this current setting is no longer changed over a specified period of time (e.g. two months).
  • the adoption of the final setting, the calculation of the change vector or the consideration of the change vector in the calculation of the change center of gravity for each data set assigned to a hearing system are optionally made dependent on a quality control.
  • the final setting is only adopted or the change vector is only calculated or only considered in the calculation of the change center of gravity if The change focus is taken into account if at least one quality criterion is met, in particular
  • the speech audiometric test is preferably an established standard test for testing speech comprehension, e.g. the so-called “Oldenburg sentence test” for the German language.
  • the test determines, for example, the limit sound level at which the user is just able to understand a given proportion (e.g. 50%) of spoken words or sentences.
  • the improvement in speech comprehension is determined by the reduction in the limit sound level between the test after the initial setting and the test after the final setting.
  • the speech audiometric tests can be carried out fully automatically or under the guidance of an acoustician. In the latter case, the values for the limit sound level can also be entered manually by the acoustician and thus assigned to the data set of the respective hearing system.
  • questionnaires can be used that give the HG wearer questions and selectable answers (e.g. indication of a degree of speech comprehension in radio messages, in particular differentiated between male and female voices; indication of a degree of effort in understanding radio messages; indication a level of speech comprehension and/or speech effort during conversations in quiet rooms with few speakers; etc.).
  • questionnaires may show a greater scatter than the results of a scientific test, since the environmental conditions in everyday life vary more than defined laboratory conditions, as are usually used for scientific tests. Nevertheless, questionnaires can also show results with acceptable variance/scatter, which can be used advantageously within the scope of the invention.
  • speech comprehension tests can also be carried out automatically within the scope of the invention using a peripheral device of the hearing aid or an associated operating app.
  • audio files can be made available on the cloud-based server, which the user downloads via the operating app and plays via the hearing instrument.
  • the operating app can, for example, adjust the volume to a level that is suitable for the user, or even vary the level, and thus output speech at a defined volume.
  • the implementation of the speech comprehension test controlled via the operating app can, for example, be modeled on the Oldenburg sentence test. For example, the user is first instructed to find a quiet environment to carry out the test. After the test has started, the operating app plays audio files at a volume that is easily perceptible for the HG wearer. The HG wearer repeats the sentences heard.
  • the repeated sentences are recorded by the hearing instrument or a smartphone microphone and analyzed either offline in the app or online on the cloud server using speech recognition software. Based on this analysis, the proportion of correctly reproduced words is determined. If the proportion of correctly reproduced words is large (in particular, it exceeds a predetermined threshold), the sound level is reduced slightly for the next run. If, on the other hand, the proportion of correctly reproduced words is small (in particular, it falls below another threshold), the sound level is increased slightly for the next run. The The set sound level converges on a value to be determined as the test result.
  • language comprehension tests can be carried out in large numbers and with relatively little effort. This also makes it easier to record changes in language comprehension over time (e.g. due to increasing signs of aging, progressive illnesses or medication) by repeating the language comprehension tests several times for the same user.
  • the device according to the invention for adjusting the signal processing of hearing systems comprises, in a narrower sense, at least one (first) adjustment unit, which is set up to carry out the above-described initial adjustment of the signal processing parameters for the hearing systems of the above-described test group of hearing systems.
  • the adjustment unit is also set up to carry out the above-described final adjustment of the signal processing parameters for each hearing system in the test group, wherein the final adjustment results from the initial adjustment by changing the signal processing parameters of the respective hearing system one or more times.
  • the adjustment unit can be implemented as part of each hearing system, e.g. as a function of an operating app, via which the user can, for example, carry out the initial adjustment of the hearing system and at least one subsequent adjustment of this initial adjustment themselves.
  • the adjustment unit is thus formed from a plurality of sub-units distributed across the individual hearing systems.
  • the device comprises one or more fitting stations operated by an acoustician as fitting units, ie computers with fitting software installed on them, with which the hearing instruments of the hearing systems can be connected in order to adjust the signal processing parameters.
  • fitting stations are arranged, for example, at acousticians' offices, who visit the users of the hearing systems of the test group in order to adjust the signal processing parameters.
  • the fitting unit is designed as a central unit, e.g. in the form of a cloud server, which is connected to all hearing systems of the test group, e.g. via the Internet, for data transmission purposes.
  • the device also comprises an evaluation unit for determining the change vectors described above and for determining the language-specific change focus described above.
  • the evaluation unit preferably comprises a central server, in particular implemented in a data cloud, with evaluation software installed on it.
  • Parts of the evaluation unit e.g. software modules for determining the change vectors, can also be implemented in the hearing systems (e.g. as a function of an operating app) or in the fitting stations in certain embodiments of the invention.
  • the hearing systems of the test group also form part of the facility.
  • each first fitting unit or a further (second) fitting unit of the facility is designed to use the focus of the change in a subsequent adjustment of one of the hearing systems of the test group or of another hearing system.
  • the device according to the invention is designed to automatically carry out the method according to the invention.
  • Embodiments of the method therefore correspond to corresponding embodiments of the device, so that the above explanations of embodiments of the method can also be applied to the device, and vice versa.
  • the invention is based on the idea
  • a central database is provided, e.g. as a cloud-based solution, in which a large number of initial settings of hearing systems are stored together with an associated voice statement.
  • hearing loss measurement data in particular audiogram data
  • an indication of the standard procedure for creating the initial setting are stored in the central database for each hearing system, from which the initial setting values are reconstructed.
  • parameter values that have been changed during subsequent adjustments are also stored in the central database. If the data set assigned to a hearing system is no longer changed after several subsequent adjustments for a specified period of time, e.g. 2 months, this is considered an indicator that the subsequent adjustment is complete; i.e. the last parameter settings updated and stored in the central database are considered the final setting of the hearing system.
  • the data is analyzed by a cloud server that acts as an evaluation unit.
  • the associated change vector is calculated from the difference between the final setting and the initial setting.
  • the change vectors associated with the same language represent a point cloud (ie a “cluster” in the n-dimensional parameter space of the The change center, ie the cluster center, is calculated from the change vectors.
  • the points of the cluster i.e. the change vectors taken into account, are further examined for homogeneity, i.e. the 'cluster quality' is calculated.
  • the calculation of the cluster quality includes
  • the previously determined change center will be used in future initial settings of new hearing systems whose users have the same language.
  • the previously determined change center will only be used in future initial settings of new hearing systems (with the same assigned language or language group) if both cluster quality criteria are met.
  • Taking the change focus into account means that after the standardized initial setting (such as DSL I/O, NAL-NL2 or a manufacturer-specific standard initial setting), the values of the signal processing parameters found in this way are changed by the values of the change focus. This shortens the path that the user typically takes to finally complete the fine-tuning.
  • the standardized initial setting such as DSL I/O, NAL-NL2 or a manufacturer-specific standard initial setting
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a hearing system with a hearing instrument that can be parameterized by a plurality of signal processing parameters, and with an associated software application for remote control and configuration of the hearing instrument (operating app) that is connected to the hearing instrument by data transmission technology and is installed on a smartphone of the user of the hearing system, and
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a device for adjusting the signal processing of hearing systems.
  • Fig. 1 shows a roughly schematic representation of a hearing system 2, which is formed from a hearing instrument 4 and an associated software application (operating app 6).
  • the hearing instrument 2 is, for example, a hearing aid, i.e. a hearing instrument designed to support the hearing of a hearing-impaired user.
  • the hearing instrument 2 is designed as a BTE device. It therefore comprises a housing 8, which is intended to be worn behind a user's ear, and an earpiece (not shown in more detail) which is intended to be inserted into the user's ear canal.
  • the hearing instrument 2 also comprises a sound tube (also not explicitly shown) which mechanically connects the housing 8 to the earpiece.
  • the hearing instrument 4 has the following components:
  • At least one microphone 10 in the example shown two microphones 10) as an acousto-electrical input transducer
  • a loudspeaker also referred to as earpiece 12, as an electro-acoustic output transducer
  • the hearing instrument 4 further comprises a wireless communication device (not shown in detail) for exchanging data with the operating app 6, e.g. in the form of a Bluetooth transceiver.
  • the microphones 10 each record airborne sound from the environment of the hearing instrument 4.
  • the microphones 10 convert the sound into an (input) audio signal I, i.e. into an electrical signal that contains information about the recorded sound.
  • the respective input audio signal I is fed to the signal processor 14 within the hearing instrument 4, which modifies this input audio signal I to support the user's hearing, in particular to compensate for a hearing loss of the user by amplifying it in a frequency-selective manner.
  • the function of the signal processor 14 can be variably configured using a large number of signal processing parameters pi.
  • the signal processor 14 outputs the modified audio signal (output audio signal 0) to the earpiece 12.
  • the output audio signal O is an electrical signal that contains information about the processed and thus modified sound.
  • the earpiece 12 converts the output audio signal O into airborne sound, which is conducted via a sound channel 18 to a tip 20 of the housing 8. From there, the airborne sound emitted by the earpiece 12 is conducted to the earpiece via the sound tube and emitted into the user's ear canal.
  • the signal processor 14 and all other electrical or electronic components of the hearing instrument 4 are supplied with an electrical direct voltage referred to as operating voltage U from the battery 16.
  • the operating app 6 is used in particular for remote control and programming of the hearing instrument 4.
  • the operating app 6 is installed and ready to run on a (particularly mobile) computer.
  • this computer is a smartphone 22 of the user.
  • the computer in particular the smartphone 22, is not itself a component of the hearing system 2, but is used by the operating app 6 only as an external resource for computing power, storage space and communication services.
  • the operating app 6 accesses a (not shown in detail) wireless communication device (in particular a Bluetooth transceiver) of the smartphone 22 in order to exchange data with the hearing instrument 4 via a wireless data communication connection 24.
  • the operating app 6 also serves - using the smartphone 22 - as an intermediary for data exchange between the hearing instrument 4 and the mobile network and the Internet, e.g. to use the hearing instrument 4 to make phone calls and to load updates to the firmware of the hearing instrument 4 or configuration data (in particular values for the signal processing parameters pi) and to upload them to the hearing instrument 4.
  • Fig. 2 shows a device 30 for adjusting the signal processing of hearing systems 2, which are, for example, hearing systems 2 of the type shown in Fig. 1.
  • the device 30 comprises a first adaptation unit 32, a (settings) database 34, an evaluation unit 36, a (speech adaptation) database 38 and a second adaptation unit 40.
  • the adaptation units 32 and 40 as well as the evaluation unit 36 are implemented as cloud servers and the databases 34 and 38 as cloud storage.
  • the adaptation units 32 and 40 are connected to the hearing systems 2 to be adapted. connected for data transmission via the Internet (in particular via a mobile phone connection).
  • the first adjustment unit 26 has the function of a conventional fitting station, which carries out an individual adjustment of the hearing systems 2 of a test group 42 to the needs of the respective user, independent of the language (spoken or typically heard) of the user.
  • the test group 42 preferably comprises a statistically relevant number of hearing systems 2, e.g. several hundred, thousand or ten thousand hearing systems 2.
  • the adaptation unit 32 creates a first parameter set of the signal processing parameters pi for each of the hearing systems 2 of the test group 42 based on audiogram data that characterize the hearing ability of the user of the respective hearing system 2, which is referred to below as the initial setting Pin.
  • the adaptation unit 32 uses a conventional adaptation model in particular for this purpose, e.g. DSL I/O or NAL-NL2. After creation, the adaptation unit 32 transmits the initial setting Pin to the respective hearing system 2, which configures its signal processing accordingly.
  • the user begins using the respective hearing system 2 of the test group 42 with the initial setting Pin specified by the adjustment unit 32.
  • the initial setting Pin is changed by the adjustment unit 32 in one or more fine adjustment steps based on feedback from the user on problems with the hearing impression and/or on the basis of hearing comprehension tests.
  • the changes can either be specified manually by an acoustician operating the adjustment unit 32 or determined automatically by the adjustment unit 32.
  • the adjustment unit 32 creates a parameter set (intermediate setting) containing the changed signal processing parameters pi in each fine adjustment step and transmits this to the respective hearing system 2, which in turn adjusts its signal processing accordingly. configured.
  • the adjustment unit 32 stores the number of fine adjustment steps for each hearing system 2 of the test group 42.
  • the adjustment unit 32 ends the familiarization phase when a predetermined condition occurs, e.g. when a predetermined command is entered by the user or acoustician, when a predetermined period of time has elapsed after use has begun, or after a predetermined number of fine adjustment steps. Furthermore, it can be provided that the adjustment unit 32 automatically ends the familiarization phase if no fine adjustment is carried out for a predetermined period of time (e.g. 2 months). In all cases, at the end of the familiarization phase, the adjustment unit 32 stores the last intermediate setting created for each hearing system 2 in the test group 42 as the final setting Pend in the settings database 34 together with the associated initial setting Pin, the number of fine adjustment steps, and a language specification.
  • a predetermined condition e.g. when a predetermined command is entered by the user or acoustician, when a predetermined period of time has elapsed after use has begun, or after a predetermined number of fine adjustment steps.
  • the adjustment unit 32 automatically ends the familiarization phase if no fine adjustment is
  • the language specification preferably characterizes the language that the user of the respective hearing system 2 predominantly speaks or hears.
  • a hearing comprehension test e.g. an “Oldenburg sentence test”
  • the adjustment unit 32 determines the improvement in the user’s hearing comprehension during the familiarization phase by comparing the test results and also stores this information in the settings database 34.
  • the adjustment unit 32 additionally records one or more of the following information for each hearing system 2 of the test group 42:
  • Untreated period i.e. period of untreated hearing loss before starting to use the hearing system 2
  • the evaluation unit 36 determines language-specific change focal points ⁇ D> of the signal processing parameters pi in a language-specific evaluation, i.e. average changes in the signal processing parameters pi for individual languages or for language groups of similar languages.
  • the evaluation unit 36 preferably carries out this language-specific evaluation, described in more detail below, for the first time when a predetermined minimum number of (e.g. 100) final settings Pend are stored in the settings database 34.
  • the language-specific evaluation is preferably repeated according to predetermined criteria (e.g. at regular time intervals or after a predetermined number of further final settings Pend have been stored in the settings database 34).
  • the language-specific evaluation is preferably always carried out for all languages or language groups each time it is repeated. Alternatively, this evaluation is carried out and repeated separately for different languages or different language groups.
  • the evaluation unit 36 determines a change vector D for all stored final settings Pend (and thus for each hearing system 2 of the test group 42) - or at least for each stored final setting Pend of the corresponding language or language group - which represents the difference between the associated values of the final setting Pend and the initial setting Pin for each signal processing parameter pi.
  • the evaluation module 36 preferably stores the determined change vectors D in the settings database 34 so that these change vectors D do not have to be determined again when the language-specific evaluation is carried out again.
  • the evaluation unit 36 determines by averaging the values for a specific language or language group determines the change focal points ⁇ D> for the respective language or language group. In certain embodiments, it can be provided that the evaluation unit 36 uses all change vectors D stored for the respective language or language group to determine the change focal point ⁇ D>. In order to improve the informative value of the change focal points ⁇ D>, the evaluation unit 36 checks the change vectors D in question in a quality check prior to determining the change focal points ⁇ D> for at least the following quality criteria:
  • the evaluation unit 36 when determining the change center of gravity ⁇ D>, the evaluation unit 36 only takes into account those change vectors D that satisfy at least one of the tested quality criteria.
  • the evaluation unit 36 filters the change vectors D that are relevant for a specific language or language group according to at least one further filter criterion, e.g.
  • the evaluation unit 36 when determining the change center of gravity ⁇ D>, the evaluation unit 36 only takes into account those change vectors D that correspond to the at least one filter criterion, e.g.
  • the evaluation unit 36 preferably determines, for one and the same language or language group, different change focuses ⁇ D> which are assigned to different filter criteria, in particular different regions of the parameter space, age groups, etc.
  • the evaluation unit 36 checks the determined change priorities ⁇ D> - in addition to or as an alternative to the upstream quality check described above - in a downstream quality check,
  • All identified key change points ⁇ D> that do not meet the checked quality criterion (or at least one of the two checked quality criteria, if applicable) are discarded by the evaluation unit 36 (and thus not stored or used any further).
  • the remaining key change points ⁇ D> that meet the or each checked quality criterion in a subsequent quality check are stored by the evaluation unit 36 in the language adaptation database 38.
  • the second adaptation unit 40 is basically similar to the first adaptation unit 32 and, like the latter, is used to individually adapt the signal processing of new hearing systems 2 to the needs of the respective user. In doing so, it first creates - basically like the adaptation unit 32 - an initial adaptation Pin of the signal processing parameters pi of the respective hearing system 2, which it changes in one or more fine-tuning steps to a final adaptation Pend.
  • the adaptation unit 40 takes into account the language spoken or heard by the user by selecting a suitable change focus ⁇ D> from the language adaptation database 38 based on a language specification and optionally further information about the user (such as age, gender, etc.), provided such a focus is available.
  • the adaptation unit 40 creates the initial setting Pin by determining a language-non-specific basic setting for the signal processing parameters pi in a similar way to the adaptation unit 32, in particular using the same conventional adaptation model, and then changing this basic setting by the selected change focus ⁇ D>.
  • the initial setting Pin transmitted by the adaptation unit 40 to the associated hearing instruments 2 is therefore already specifically adapted to the language spoken or heard by the user, which means that the user achieves improved hearing comprehension as soon as they start using the device.
  • the adaptation units 32 and 40 as well as the evaluation unit 36 are in the exemplary implementation according to Fig. 2 as separate software and, if necessary,
  • the adaptation units 32 and 40 can also be combined (together with or without the evaluation unit 36) in a software and possibly hardware unit.
  • the adaptation units 32 and 40 can be implemented as two different operating modes of the same software and possibly hardware unit.
  • the databases 34 and 38 can optionally be implemented as separate units - as shown in Fig. 2 - or combined in one unit.
  • the adjustment units 32 and/or 40 can also be divided into several subunits as distributed systems.
  • such subunits of the adjustment units 32 and/or 40 can be implemented in fitting stations that are operated remotely from one another by different acousticians.
  • subunits of the adjustment units 32 and/or 40 can also be implemented as components of the respective operating app 6 of the hearing systems 2. In this case, the initial adjustment Pin and the final adjustment Pend are thus determined by the respective hearing system 2 itself.
  • the database 34 or the database 38 can also be divided into subunits.
  • the adjustment unit 40 determines the language-adapted final setting Pend in the form of a hearing program that can be reversibly activated (and deactivated accordingly) during operation of the hearing system 2 by user action or by an automatic classification of hearing situations.
  • the change focus ⁇ D> that is appropriate for each language only influences the signal processing of the hearing system 2 when and during activation of the relevant hearing program.
  • the hearing system 2 can optionally also contain several hearing programs for different languages, between which it is possible to switch during operation of the hearing system 2.
  • the adaptation of the signal processing of the hearing system 2 to a specific language (or to several languages alternately) by means of the respective adaptation focus ⁇ D> can also be carried out in the hearing system 2 itself during operation of the same.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung (30) zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen (2) angegeben, wobei jedes Hörsystem (2) jeweils mindestens ein Hörinstrument (4) aufweist, das durch eine Mehrzahl von Signalverarbeitungsparametern (pi) parametrierbar ist. Bei den Hörsystemen (2) einer Testgruppe (42) von Hörsystemen (2) wird hierbei jeweils eine Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (pi) vorgenommen, aus der durch einoder mehrfache Änderung der Parametereinstellung eine Endeinstellung (Pend) der Signalverarbeitungsparameter (pi) abgeleitet wird. Aus dem Unterschied der Endeinstellung (Pend) zu der Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (pi) wird ein Änderungsvektor (<D>) in dem von den Signalverarbeitungsparametern (pi) aufgespannten Parameterraum ermittelt, wobei jedem Änderungsvektor (D) eine eine bestimmte Sprache charakterisierende Sprachangabe zugeordnet wird. Aus Änderungsvektoren (D), die derselben Sprache oder einer diese Sprache enthaltenden Sprachgruppe zugeordnet sind, wird ein Schwerpunkt dieser Änderungsvektoren (D) in dem Parameterraum als Änderungsschwerpunkt (<D>) bestimmt wird. Dieser Änderungsschwerpunkt (<D>) wird zu einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) oder eines weiteren Hörsystems (2) herangezogen.

Description

Beschreibung
Sprachenabhängige Anpassung der Signalverarbeitung von Hörsystemen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen, die jeweils mindestens ein Hörinstrument aufweisen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine zugehörige Einrichtung zur Einstellung solcher Hörsysteme.
Als „Hörinstrument“ wird allgemein ein elektronisches Gerät bezeichnet, das das Hören einer das Hörinstrument tragenden Person (die nachfolgend als „Träger“ oder „Nutzer“ bezeichnet ist) unterstützt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Hörinstrumente, die dazu eingerichtet sind, einen Hörverlust eines hörgeschädigten Nutzers ganz oder teilweise zu kompensieren. Ein solches Hörinstrument wird auch als „Hörgerät“ bezeichnet. Daneben gibt es Hörinstrumente, die das Hörvermögen von normalhörenden Nutzern schützen oder verbessern, zum Beispiel in komplexen Hörsituationen ein verbessertes Sprachverständnis ermöglichen. Solche Hörinstrumente werden auch Personal Sound Amplification Products (PSAP) bezeichnet.
Hörinstrumente im Allgemeinen, und Hörgeräte im Speziellen, sind meist dazu ausgebildet, am Kopf und hier insbesondere in oder an einem Ohr des Nutzers getragen zu werden, insbesondere als Hinter-dem-Ohr-Geräte (nach dem englischen Begriff „behind the ear“ auch als BTE-Geräte bezeichnet) oder In-dem-Ohr-Geräte (nach dem englischen Begriff „in the ear“ auch als ITE-Geräte bezeichnet).
Im Hinblick auf ihre interne Struktur weisen Hörinstrumente regelmäßig mindestens einen (akusto-elektrischen) Eingangswandler, eine Signalverarbeitungseinheit (Signalprozessor) und einen Ausgangswandler auf. Im Betrieb des Hörinstru- merits nimmt der oder jeder Eingangswandler einen Luftschall aus der Umgebung des Hörinstruments auf und wandelt diesen Luftschall in ein Eingangs-Audiosignal (d. h. ein elektrisches Signal, das eine Information über den Umgebungsschall transportiert) um. In der Signalverarbeitungseinheit wird das oder jedes Eingangs- Audiosignal verarbeitet (d. h. hinsichtlich seiner Schallinformation modifiziert), um das Hörvermögen des Nutzers zu unterstützen, insbesondere um einen Hörverlust des Nutzers auszugleichen. Die Signalverarbeitungseinheit gibt ein entsprechend verarbeitetes Audiosignal an den Ausgangswandler aus. Zusätzlich gibt die Signalverarbeitung in einigen Anwendungen das Eingangs-Audiosignal in ursprünglicher oder modifizierter Form an ein externes elektronisches Gerät (Peripheriegerät, z.B. ein weiteres Hörinstrument oder ein Smartphone des Nutzers) aus und/oder empfängt ein weiteres Eingangs-Audiosignal von dem Peripheriegerät. Die Datenübertragung zwischen dem Hörinstrument und dem Peripheriegerät erfolgt bei modernen Hörinstrumenten regelmäßig drahtlos, z.B. unter Nutzung der Bluetooth-Technologie. Moderne Hörinstrumente umfassen daher oft auch eine Antenne zum drahtlosen Senden und Empfangen von Daten.
In den meisten Fällen ist der Ausgangswandler als elektro-akustischer Wandler ausgebildet, der das (elektrische) Ausgangs-Audiosignal wieder in einen Luftschall umwandelt, wobei dieser - gegenüber dem Umgebungsschall modifizierte - Luftschall in den Gehörgang des Nutzers abgegeben wird. Solche elektro-akustischen Wandler werden auch als „Hörer“ (englisch „receiver“) bezeichnet.
Ein „Hörsystem“ umfasst zumindest ein Hörinstrument sowie, optional, mindestens eine weitere Funktionseinheit (insbesondere mindestens ein weiteres elektronisches Gerät und/oder ein Software-Modul), mit der das Hörinstrument im Betrieb zusammenwirkt. Im einfachsten Fall ist das Hörsystem also ausschließlich aus dem einen Hörinstrument selbst gebildet. Alternativ hierzu umfasst das Hörsystem zusätzlich zu dem einen Hörinstrument z.B. ein weiteres Hörinstrument zur Versorgung des anderen Ohrs des Nutzers; in diesem Fall wird auch von einem „binauralen Hörsystem“ gesprochen. Zusätzlich oder alternativ zu dem weiteren Hörinstrument umfasst das Hörsystem z.B. eine Fernbedienung, ein externes Programmiergerät, eine externe Datenübertragungsschnittstelle zur Vermittlung eines drahtlosen Datenaustauschs zwischen verschiedenen Datenübertragungsstandards, oder ein externes Mikrofon. Wiederum zusätzlich oder alternativ umfasst das Hörsystem eine dem Hörinstrument zugeordnete Software-Applikation (Be- dien-App), die auf einem Mobilgerät (z.B. einem Smartphone) oder Computer des Nutzers installierbar oder installiert ist und die z.B. Funktionen zur Fernbedienung und/oder Programmierung des Hörinstruments bereitstellt. In dem letztgenannten Fall sind das Mobilgerät bzw. der Computer des Nutzers, auf dem die Bedien-App installierbar oder installiert ist, regelmäßig selbst kein Bestandteil des Hörsystems. Insbesondere werden das Mobilgerät bzw. der Computer regelmäßig unabhängig von dem Hörsystem hergestellt und vertrieben und von dem Hörsystem lediglich als Ressource für Speicher, Rechendienstleistung und ggf. Kommunikationsdienste genutzt.
Moderne Hörsysteme haben in der Regel eine Signalverarbeitung, die durch eine Vielzahl von (Signalverarbeitungs-)Parametern einstellbar ist. Die Signalverarbeitungsparameter umfassen regelmäßig frequenzselektive Verstärkungsfaktoren, durch deren Anpassung - im Fall von Hörgeräten - ein individueller Hörverlust des Nutzers ganz oder teilweise ausgeglichen wird. Weitere Parameter bestimmen beispielsweise die Ausprägung einer gerichteten Schallaufnahme (Beamforming), einer dynamischen Kompression, einer spektralen Kompression oder Frequenzverschiebung, einer Störgeräusch- oder Rückkopplungsunterdrückung, ein sogenanntes „Sound Smoothing“ (d.h. eine „akustische Kantenglättung“, die Störspitzen aus dem akustischen Signal entfernt), ggf. eine binaurale Signalverarbeitung, etc. Diese Parameter werden üblicherweise für jeden Nutzer individuell eingestellt, um die Signalverarbeitung das Hörsystems an den besonderen Bedarf des Nutzers anzupassen. Diese Anpassung wird auch als „Fitting“ oder „Fit“ bezeichnet.
Das Fitting eines Hörsystems beginnt im Allgemeinen mit der Messung eines Audiogramms (d.h. einer spektral aufgelösten Analyse des Hörvermögens) des Nutzers und einer anschließenden standardisierten Ersteinstellung („First Fit“), die basierend auf dem Audiogramm die frequenzabhängigen Verstärkungsfaktoren berechnet. Hierzu steht eine Auswahl von standardisierten Berechnungsformeln (z.B. DSL I/O, NAL-NL2 etc.) zur Verfügung. Für den First Fit wird üblicherweise eine Fitting-Station, also ein Computersystem mit einem darauf installierten Anpassprogramm, mit dem oder jedem Hörinstrument des Hörsystems verbunden, die das bzw. jedes Hörinstrument auf die berechneten Verstärkungsfaktoren einstellt. Häufig werden auch für weitere Signalverarbeitungsparameter (insbesondere solche, die das Kompressionsverhalten beeinflussen) standardgemäße Initialeinstellungen vorgenommen.
Der Fitting-Prozess ist damit aber regelmäßig noch nicht beendet. Vielmehr nimmt ein erfahrener Akustiker regelmäßig eine Fein- oder Nachanpassung vor, wobei er verschiedene Eigenschaften des einzelnen Nutzers einbezieht, etwa die Fähigkeit, Sprache zu verstehen, die er z.B. zu dem Hörverlust von Tönen (d.h. zu dem Tonaudiogramm) ins Verhältnis setzt. Auf den Wunsch des Nutzers, Sprache besser verstehen zu wollen, kann der Akustiker z.B. die Verstärkung und/oder Kompressionsverhalten (Art, Einsatzpunkt, Stärke) für einzelne Frequenzbereiche nachjustieren. Darüber hinaus hat er die Möglichkeit, weitere Signalverarbeitungsalgorithmen zu aktivieren oder zu ändern, über die die Standard-Berechnungsformeln keine Aussage treffen (z.B. die Stärke und das dynamische Adaptionsverhalten des Beamforming).
Solche Nachjustierungen sind bereits vielfach von den Herstellern von Hörsystemen vorbereitet und stehen als „Hörprogramme“ für allgemein bekannte, typische Hörsituationen zur Verfügung: Büro, Fernsehen, Auto, Outdoor, etc.
Nachdem der Nutzer das ersteingestellte Hörinstrument erstmalig vom Akustiker erhalten hat, gewöhnt er sich während einer Eingewöhnungs-Phase im täglichen Gebrauch an die Handhabung und auch an die neuen Höreindrücke. In den meisten Fällen gibt es in dieser Zeit drei oder vier Termine zur Nachanpassung, in denen die Parametereinstellung durch den Akustiker feinjustiert wird. In den Nachanpassungssitzungen hilft der Akustiker nicht nur bei Fragen bezüglich der Handhabung des Hörinstruments, sondern auch bei Problemen bezüglich des Sprachverstehens. Unter den umfangreichen Einstellungsmöglichkeiten der Signalverarbeitung kann er nun entsprechende Einstellungen vornehmen, die gegebenenfalls in weiteren Sitzungen noch feiner justiert werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effektives, gleichzeitig aber auch vereinfachtes Verfahren und eine zugehörige Einrichtung zur Anpassung der Signalverarbeitung (Fitting) von Hörsystemen anzugeben.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 . Bezüglich der Einrichtung wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 11 . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht von einer Anzahl von Hörsystemen aus, die jeweils mindestens ein Hörinstrument aufweisen. Jedes der Hörsysteme und das jeweils mindestens eine zugehörige Hörinstrument sind dabei insbesondere gemäß einer der vorstehend beschrieben Bauformen bzw. Gestaltungsarten ausgebildet.
Den Hörinstrumenten der Hörsysteme ist beispielsweise jeweils ein Parametersatz P von Signalverarbeitungsparametern pi (mit i = 1 , 2, 3, ... , n) zugeordnet, wobei diese Signalverarbeitungsparameter pi die Art und Funktion der Signalverarbeitung des jeweiligen Hörinstruments (und damit des Hörsystems insgesamt) bestimmen. Die Anzahl n der Signalverarbeitungsparameter pi beträgt beispielsweise mehr als Einhundert (n > 100), insbesondere mehr als Zweihundert (n > 200).
Im Zuge der Parametereinstellung eines jeden Hörsystems wird allgemein jedem Signalverarbeitungsparameter pi des oder jedes zugeordneten Hörinstruments ein bestimmter Wert zugewiesen. Der so bestimmte Parametersatz P enthält somit für jeden Signalverarbeitungsparameter pi den jeweils zugewiesenen Wert, z.B. einen ganzzahligen Wert (Integer) oder einen Fließkommawert innerhalb eines jeweils vorgegebenen Bereichs, einen binären Wert, etc. Jeder Parametersatz P stellt folglich mathematisch gesehen einen Vektor (P = {pi} = {pi, p2, ps, ... , pn}) in einem von den Signalverarbeitungsparametern pi aufgespannten, n-dimensionalen Parameterraum dar. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es vorteilhaft ist, bei der Anpassung eines Hörsystems, insbesondere bei der Ersteinstellung (First Fit), ggf. neben anderen Kriterien wie insbesondere dem Audiogramm des Nutzers (oder vergleichbaren, das Hörvermögen des Nutzers charakterisierenden Größen) auch eine bestimmte Sprache (insbesondere die Muttersprache des Nutzers oder die an dem Aufenthaltsort des Nutzers gesprochene Sprache) zu berücksichtigen und die Parameteranpassung somit in Abhängigkeit von dieser Sprache zu variieren.
Die vorstehend genannte Ersteinstellung Pin beschreibt die initiale / erste Festlegung des Parametersatzes P, die in der Regel von dem Akustiker bei der Übergabe des Hörsystems an den Nutzer vorgenommen wird. Die Ersteinstellung Pin ist somit eine bestimmte Ausprägung des Parametersatzes P, mithin ebenfalls ein Vektor in dem Parameterraum der Signalverarbeitungsparameter pi ( P -> Pin ).
Eine Ersteinstellung, die bereits eine bestimmte Sprache berücksichtigt (nämlich insbesondere diejenige Sprache, die der Nutzer selbst spricht oder hört), hat erkanntermaßen das Potential, schon von dem Nutzungsbeginn des Hörsystems an (und nicht etwa erst nach mehreren Nachanpassungsterminen) eine besonders gute Sprachverständlichkeit in dem von dem Hörsystem ausgegebenen Signal zu erzielen. Dies liegt daran, dass sich verschiedene Sprachen in der jeweiligen Aussprache hinsichtlich ihrer jeweiligen Laut- und Frequenzverteilung teils erheblich unterscheiden. Verschiedene Sprachen können daher bei gegebenem Hörverlust - unabhängig von ggf. vorhandenen Sprachkenntnissen des Nutzers - besser oder schlechter wahrgenommen werden.
Beispielsweise gibt es tonale Sprachen wie z.B. chinesische Sprachen, bei denen mit einer Änderung der Tonhöhe oder des Tonhöhenverlaufs in einer Silbe in der Regel oft auch eine Änderung der Bedeutung des entsprechenden Wortes (bzw. Morphems) einhergeht, und nicht-tonale Sprachen wie z.B. Deutsch, bei denen die Tonhöhe oder der Tonhöhenverlauf in einer Silbe keinen Einfluss auf die Wortbedeutung hat. Auch nicht-tonale Sprachen haben aber bereits sehr unterschiedliche Ausprägungen. So gibt es vokalreiche oder konsonantenreiche Sprachen. Sogar eine einzelne Sprache wie z.B. das Portugiesische kann in dem einen Land, Brasilien, lautgetreu und auch mit den vielen Vokalen der Sprache artikuliert werden, während in einem anderen Land, Portugal, die Aussprache , verschütten' ist und Vokale vielfach .verschluckt' werden, so dass diese Sprache (vor allem für Außenstehende) wie eine konsonantenreiche Sprache erscheint. Slawische Sprachen wie z.B. das Polnische sind häufig reicher an Zischlauten wie z.B. das Deutsche. Im Arabischen wiederum gibt es viele stimmlose Frikative (also Reibelaute, die durch die Verengung des Artikulationsortes und die durch diese Verengung strömende Luft entstehen), die für das Sprachverstehen relevant sind. Der spektrale Schwerpunkt (also der Mittelwert der in einer Sprache vorkommenden Tonfrequenzen) ist aus diesen Gründen bei verschiedenen Sprachen mitunter deutlich unterschiedlich. Beispielsweise liegt der spektrale Schwerpunkt im Italienischen im Durchschnitt etwa um eine Terz höher als im Deutschen. Ebenso liegt der spektrale Schwerpunkt in osteuropäischen Sprachen höher als in westeuropäischen Sprachen.
Erkanntermaßen ist es für das Sprachverständnis vorteilhaft, wenn bei der Einstellung der Signalverarbeitung eines Hörsystems die von dem Nutzer gesprochene oder gehörte Sprache berücksichtigt wird, da somit die für das Sprachverstehen in der jeweiligen Sprache wichtigen Frequenzbereiche bzw. Frequenzverteilungen besser berücksichtigt werden können. Weiterhin können auch Unterschiede in dem Kompressionsverhalten das Sprachverständnis beeinflussen. Insbesondere können dabei Einstellungen in der Signalverarbeitung, die bestimmte Phonems einer Sprache besser hervorheben oder weniger verfälschen, für den Nutzer des Hörsystems das Sprachverstehen deutlich verbessern.
Allerdings hat es sich bisher als schwierig erwiesen, Auswirkungen einer veränderten Signalverarbeitung auf das Sprachverstehen bei bestimmten Sprachen präzise zu berechnen oder vorauszusagen. Durch die Erfindung werden deshalb ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung angegeben, die eine automatische und modellfreie (also nicht auf Grundannahmen oder wissenschaftlichen Modellen beruhende) Berücksichtigung einer Sprachenabhängigkeit bei der Anpassung der Signalverarbeitung eines Hörsystems ermöglichen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Hörsystemen einer Testgruppe von Hörsystemen jeweils eine Ersteinstellung Pin (auch Erstanpassung oder „First Fit“) der Signalverarbeitungsparameter vorgenommen. Die Ersteinstellung der Hörsysteme der Testgruppe erfolgt insbesondere auf herkömmliche Weise, beispielsweise unter Nutzung eines bekannten, standardisierten Verfahrens wie z.B. DSL I/O, NAL-NL2 oder einer Abwandlung hiervon. Die bei den Hörsystemen der Testgruppe vorgenommene Ersteinstellung ist dabei insbesondere sprachenunabhängig, ist also nicht spezifisch auf eine bestimmte Sprache ausgelegt oder wird zumindest nicht für verschiedene Sprachen variiert. Die Testgruppe besteht vorzugsweise aus gleichen Hörsystemen oder zumindest aus Hörsystemen, die gleiche oder vergleichbare Hörinstrumente aufweisen, insbesondere Hörinstrumente mit einem gleichen Satz von Signalverarbeitungsparametern. Die Testgruppe umfasst vorzugsweise eine statisch aussagekräftige Menge von Hörsystemen, z.B. mehrere hundert, tausend oder zehntausend Hörsysteme.
In einem der Ersteinstellung nachgelagerten Zeitraum wird - soweit insbesondere ebenfalls noch in herkömmlicher Weise - bei jedem der Hörsysteme der Testgruppe durch ein- oder mehrfache Änderung (Fein- oder Nachanpassung) der Ersteinstellung eine Endeinstellung Pend der Signalverarbeitungsparameter abgeleitet. Die vorstehend genannte Endeinstellung beschreibt die terminale / letzte Festlegung des Parametersatzes P im Zuges des Fitting-Prozesses, die in der Regel wiederum von dem Akustiker beim Abschluss einer Eingewöhnungsphase des Hörsystems vorgenommen wird und die von dem Nutzer im weiteren Gebrauch des Hörsystems dann dauerhaft oder zumindest über längere Zeit beibehalten wird. Die Endeinstellung Pend ist somit ebenfalls eine bestimmte Ausprägung des Parametersatzes P, mithin ebenfalls ein Vektor in dem Parameterraum der Signalverarbeitungsparameter Pi ( P -> Pend ).
Aus dem Unterschied der Endeinstellung zu der Ersteinstellung der Signalverarbeitungsparameter wird dann für jedes Hörsystem des Testgruppe ein Änderungsvektor D in dem von den Signalverarbeitungsparametern aufgespannten Parameterraum ermittelt. Auch bei diesem Änderungsvektor D handelt es sich mathematisch gesehen um einen Vektor in dem Parameterraum der Signalverarbeitungsparameter pi. Die Endeinstellung Pend ergibt sich dabei rechnerisch aus der Vektorsumme der Ersteinstellung Pin und des Änderungsvektors D (Pend = Pin + D).
Jedem Änderungsvektor D wird dabei eine Sprachangabe zugeordnet, die eine bestimmte Sprache charakterisiert. Die Sprachangabe kann eine Sprache unmittelbar angeben (z.B. „deutsch“, „englisch“, „mandarin“, etc.). Sie kann die Sprache alternativ auch durch Angabe eines Landes, eines Landesteils oder einer Region charakterisieren (z.B.: „Deutschland“, „Katalonien“, „Bayern“, etc.). Wiederum können verschiedene Sprachen auch durch Zahlen oder sonstige Kenncodes charakterisiert sein. Verschiedene Dialekte („Oberbayerisch“), oder Ausprägungen einer Sprache (z.B. „spanisches Portugiesisch“ und „brasilianisches Portugiesisch“) können dabei im Rahmen der Erfindung - je nach Ausführung derselben - entweder als verschiedene „Sprachen“ oder als ein- und dieselbe Sprache aufgefasst werden. Die Sprachangabe wird beispielsweise von dem Nutzer oder einem Akustiker angegeben, beispielsweise über eine Bedien-App des Hörsystem oder eine Fitting-Station des Akustikers. Die Sprachangabe kann alternativ im Rahmen der Erfindung auch automatisch vergeben werden, beispielsweise anhand des geographischen Orts, an dem die Ersteinstellung des Hörsystems vorgenommen wird.
Bevorzugt wird die Sprachangabe derart vergeben, dass sie charakteristisch ist für die Sprache, die der Nutzer überwiegend hört oder die er spricht.
Aus Änderungsvektoren D, die gemäß der zugehörigen Sprachangabe derselben Sprache zugeordnet sind, wird in einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Schwerpunkt dieser Änderungsvektoren in dem Parameterraum bestimmt. Dieser nachstehend auch als „Änderungsschwerpunkt <D>“ bezeichnete Schwerpunkt der Änderungsvektoren wird also regelmäßig für jede Sprache jeweils separat ermittelt. In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für die Berechnung des Änderungsschwerpunkts allerdings Änderungsvektoren zu mehreren ähnlichen Sprachen berücksichtigt, die für den Zweck dieser Analyse einer gemeinsamen Sprachgruppe zugeordnet werden. Beispielsweise können für die Ermittlung eines gemeinsamen Änderungsschwerpunkts Änderungsvektoren von Hörsystemen italienischer und spanischer Nutzer gemeinsam ausgewertet werden.
Als (Änderungs-)Schwerpunkt <D> wird ein mehrdimensionaler Mittelwert der berücksichtigten Änderungsvektoren D bezeichnet, z.B. gemäß wobei der Zählindex j (mit j = 1 ,2,3, ... , m) über die für die Berechnung des Ände- rungsschwerpunkts berücksichtigen Änderungsvektoren Dj läuft und m die Anzahl dieser berücksichtigen Änderungsvektoren Dj bezeichnet. Auch der Änderungsschwerpunkt <D> ist mathematisch betrachtet ein Vektor in dem Parameterraum der Signalverarbeitungsparameter pi.
Der für eine bestimmte Sprache ermittelte Änderungsschwerpunkt wird schließlich zu einer späteren Einstellung mindestens eines der Hörsysteme der Testgruppe oder mindestens eines weiteren Hörsystems herangezogen, insbesondere indem ein vorheriger Parametersatz P um den Änderungsschwerpunkt <D> geändert wird (Pait + <D> Pneu). Das jeweilige Hörsystem wird hierdurch sprachenspezifisch angepasst.
Der Änderungsschwerpunkt wird dabei in einem bevorzugten Anwendungsfall im Rahmen der Ersteinstellung eines neuen Hörsystems berücksichtigt, indem eine nicht-sprachenspezifische Ersteinstellung des Hörsystems (z.B. gemäß DSL I/O, NAL-NL2 oder einer Abwandlung hiervon) um denjenigen Änderungsschwerpunkt verändert wird, der zuvor für die Sprache ermittelt wurde, die (z.B. von dem Nutzer oder einem Akustiker) für das betreffende Hörsystem ausgewählt wird.
In einem weiteren Anwendungsfall wird der Änderungsschwerpunkt im Rahmen eines sprachenspezifischen Hörprogramms berücksichtigt, das im Betrieb des Hörsystems automatisch oder nutzerseitig reversibel aktivierbar und deaktivierbar ist. Beispielsweise ist ein - an sich auch bei gewöhnlichen Hörsystemen häufig vorhandenes - Hörprogramm „Sprache“ im Rahmen der Erfindung durch Anwendung des betreffenden Änderungsvektors an eine bestimmte Sprache, z.B. das Englische, angepasst. Der Nutzer kann dieses angepasste Hörprogramm „Sprache“ dabei insbesondere im Wechsel mit anderen Hörprogrammen wie „Musik“, „Büro“, etc. aktivieren.
Optional sind in dem Hörsystem dabei insbesondere mehrere, jeweils verschiedenen Sprachen zugeordnete Hörprogramme hinterlegt, die im Betrieb des Hörsystems automatisch oder nutzerseitig im Wechsel (gegeneinander oder gegen weitere Hörprogramme) aktivierbar sind. Beispielsweise kann der Nutzer hierbei zwischen den Hörprogrammen „Sprache (Deutsch)“, Sprache (Englisch), „Musik“, „Büro“, etc. auswählen. In einer weiteren Ausführung wird durch das Hörsystem aufgrund einer automatischen Spracherkennung oder einer automatischen (geographischen) Standorterkennung automatisch ein Hörprogramm aktiviert, dass an die jeweils in der Umgebung des Nutzers gesprochene Sprache spezifisch angepasst ist. Optional können solche sprachenspezifischen Hörprogramme auch im Betrieb des Hörsystems anhand einer sprachenunabhängigen Grundeinstellung und des für die jeweilige Sprache spezifischen Änderungsschwerpunkts dynamisch erzeugt werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden für die Berechnung des Änderungsschwerpunkts nur solche Änderungsvektoren berücksichtigt, denen gleiche oder ähnliche Ersteinstellungen der Signalverarbeitungsparameter zugrunde liegen. Der Änderungsschwerpunkt wird in dieser Ausführungsform der Erfindung also nicht nur spezifisch für eine bestimmte Sprache, sondern darüber hinaus auch noch spezifisch für eine bestimmten Typ der Ersteinstellung (und somit bei Hörgeräten insbesondere spezifisch für eine bestimmte Art der Hörminderung) ermittelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird jedem Änderungsvektor - zusätzlich zu der Sprachangabe - mindestens eine Angabe zu einer Nutzereigenschaft zugeordnet. Für die Berechnung des Änderungsschwerpunkts werden dabei vorzugsweise wiederum nur solche Änderungsvektoren berücksichtigt, die in der oder jeder zugeordneten Nutzereigenschaft übereinstimmen. Der Änderungsschwerpunkt wird hier also zusätzlich spezifisch für Nutzer mit mindestens einer gemeinsamen Nutzereigenschaft ermittelt.
Bei der mindestens einen Nutzereigenschaft handelt es insbesondere
- eine Angabe zu dem Alter des Nutzers,
- eine Angabe zu dem Geschlecht des Nutzers, und/oder
- eine Angabe zu einer musikalischen Vorbildung / Erfahrung des Nutzers.
Die Angabe zu einer musikalischen Vorbildung des Nutzers hat dabei den Hintergrund, dass Musiker oder Musikliebhaber regelmäßig über ein geschultes Gehör verfügen und daher - auch bei gleichem physischen Hörvermögen - eine andere Ton- und Geräuschwahrnehmung aufweisen als Nutzer ohne musikalische Vorbildung / Erfahrung. Musiker oder Musikliebhaber benötigen daher für ein befriedigendes Hörerlebnis häufig besondere Parametereinstellungen.
Bei Anwendung der Erfindung auf Hörsysteme für hörgeschädigte Nutzer wird als Nutzereigenschaft bevorzugt (ggf. alternativ oder zusätzlich zu mindestens einer anderen Nutzereigenschaft) eine Angabe zu dem Zeitraum einer unversorgten Hörminderung des Nutzers vor Nutzung eines Hörsystems (unversorgter Zeitraum) berücksichtigt. Die Angabe des unversorgten Zeitraums hat dabei den Hintergrund, dass eine unversorgte (d.h. nicht durch ein Hörsystem ganz oder teilweise kompensierte) Hörminderung mit fortschreitender Dauer zu einer allmählichen Degeneration des Sprachverstehens führt, weil das Gehirn das Sprachverstehen verlernt. Dieser Verlust des Sprachverstehens ist auch nach Aufnahme der Versorgung (also der Benutzung eines Hörsystems) oft nicht oder nur in geringem Maße revidierbar. Nutzer mit einem großen unversorgtem Zeitraum der Hörminderung benötigen daher in der Regel - auch bei gleicher physischer Hörminderung - für ein befriedigendes Sprachverstehen eine andere Parametereinstellung als Nutzer mit kurzem unversorgtem Zeitraum. Vorzugsweise wird der oder jeder Änderungsschwerpunkt nur dann bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme der Testgruppe oder eines weiteren Hörsystems herangezogen, wenn er mindestens ein bestimmtes Qualitätskriterium erfüllt.
Gemäß einem ersten Qualitätskriterium wird geprüft, wie groß die durch den Änderungsschwerpunkt vermittelte Änderung der Signalverarbeitungsparameter ist, insbesondere ob der Änderungsschwerpunkt eine vorgegebene Mindestschwelle nicht unterschreitet. In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird der oder jeder Änderungsschwerpunkt nur in diesem Fall bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme der Testgruppe oder eines weiteren Hörsystems herangezogen. Auf diese Weise werden Parameteränderungen vermieden, die aufgrund ihrer Geringfügigkeit unmaßgeblich bzw. nicht signifikant wären. Die mindestens eine Mindestschwelle kann dabei in unterschiedlichen Varianten der Erfindung in Bezug auf lediglich nur einen Signalverarbeitungsparameter, in Bezug auf eine ausgewählte Gruppe von Signalverarbeitungsparametern oder in Bezug auf alle Signalverarbeitungsparameter definiert sein. Beispielsweise werden ein gewichteter Betrag des Änderungsschwerpunkts bestimmt und der Änderungsschwerpunkt nur dann bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme der Testgruppe oder eines weiteren Hörsystems herangezogen, wenn der gewichtete Betrag einen vorgegebenen Minimalwert überschreitet.
Der gewichtete Betrag |<D)|w des Änderungsschwerpunkts <D> wird beispielsweise gemäß bestimmt, wobei di die Komponenten des vektoriellen Änderungsschwerpunkts «D> = {di, d2, ds, ... , dn}) und Xi empirisch festgelegte Wichtungs- oder Skalierungsfaktoren sind. Gemäß einem zweiten Qualitätskriterium wird eine Streuung (insbesondere eine statistische Varianz) der für die Ermittlung des Änderungsschwerpunkts berücksichtigten Änderungsvektoren, berechnet. Der Änderungsschwerpunkt dabei nur dann einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme der Testgruppe oder eines weiteren Hörsystems herangezogen, wenn die Streuung einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet. Auf diese Weise werden Parameteränderungen vermieden, die aufgrund zu großer Streuung der einzelnen Änderungsvektoren unmaßgeblich bzw. nicht signifikant wären.
Vorzugsweise werden für alle Hörsysteme der Testgruppe die jeweilige Ersteinstellung Pin, die jeweilige Endeinstellung Pend und die Sprachangabe in einer zentralen Datenbank, insbesondere in einem Cloud-Speicher (Daten-Cloud), abgelegt. Der einem jeden Hörsystem der Testgruppe jeweils zugeordnete Änderungsvektor D wird dabei vorzugsweise in einem Cloud-Server berechnet. In alternativer Ausführung der Erfindung werden die Änderungsvektoren innerhalb des jeweiligen Hörsystems oder in einer Fitting-Station des Akustikers ermittelt und einer zentralen Datenbank zugeführt.
Die einem jeden Hörsystem der Testgruppe jeweils zugeordnete Endeinstellung Pend der Signalverarbeitungsparameter wird vorzugsweise automatisch anhand des Zeitablaufs der sukzessiven Parameteranpassung ermittelt. Dabei wird insbesondere für jedes Hörsystem der Testgruppe die jeweils aktuelle Einstellung der Signalverarbeitungsparameter als Endeinstellung übernommen, wenn diese aktuelle Einstellung über einen vorgegebenen Zeitraum (von z.B. zwei Monaten) nicht mehr verändert wird.
Um zu verhindern, dass die Analyse der Änderungsvektoren durch erfolglos durchgeführte Parameteranpassungen verfälscht wird, werden die Übernahme der Endeinstellung, die Berechnung des Änderungsvektors oder die Berücksichtigung des Änderungsvektors in der Berechnung des Änderungsschwerpunkts bei jedem einem Hörsystem zugeordneten Datensatz optional von einer Qualitätskontrolle abhängig gemacht. Dabei werden die Endeinstellung nur dann übernommen bzw. der Änderungsvektor nur dann berechnet oder nur dann in der Berechnung des Änderungsschwerpunkts berücksichtigt, wenn mindestens ein Qualitätskriterium erfüllt ist, insbesondere
• wenn zwischen der Ersteinstellung und der Endeinstellung mindestens eine vorgegebenen Mindestanzahl von Parameteranpassungen (Feinanpassungen) vorgenommen wurden, und/oder
• wenn nach der Ersteinstellung und nach der Endeinstellung jeweils ein sprachaudiometrischer Test vorgenommen wurde und sich aus diesen Tests eine signifikante (insbesondere einen vorgegebenen Schwellwert überschreitende) Verbesserung des Sprachverstehens ergibt.
Als sprachaudiometrischer Test wird vorzugsweise ein zur Prüfung des Sprachverstehens etablierter Standard-Test, z.B. für die deutsche Sprache der sogenannte „Oldenburger Satztest“, herangezogen. Bei dem Test wird beispielsweise der Grenz-Schallpegel ermittelt, bei dem der Nutzer gerade noch in der Lage ist, einen vorgegebenen Anteil (z.B. 50%) von gesprochenen Worten oder Sätzen zu verstehen. Die Verbesserung des Sprachverstehens wird in diesem Fall anhand der Verringerung des Grenz-Schallpegels zwischen dem Test nach der Ersteinstellung und dem Test nach der Endeinstellung ermittelt. Die sprachaudiometrischen Tests können vollautomatisiert oder unter Anleitung eines Akustikers durchgeführt werden. In dem letzteren Fall können die Werte für den Grenz-Schallpegel auch manuell durch den Akustiker eingegeben und somit dem Datensatz des jeweiligen Hörsystems zugeordnet werden.
Alternativ oder zusätzlich zu der Durchführung eines wissenschaftlich standardisierten Tests (z.B. dem oben genannten Oldenburger Satztest), kommen auch noch andere Möglichkeiten zur Erfassung des Sprachverstehens in Alltagsbedingungen in Betracht. So können im Rahmen der Erfindung z.B. auch Fragebögen eingesetzt werden, die dem HG-Träger Fragen und auszuwählende Antworten geben (z.B. Angabe eines Grades des Sprachverstehens in Rundfunknachrichten, insbesondere unterschieden nach männlichen bzw. weiblichen Stimmen; Angabe eines Grades der Anstrengung beim Verstehen von Rundfunknachrichten; Angabe eines Grades des Sprachverstehens und/oder der Sprachanstrengung bei Gesprächen in ruhigen Räumen mit wenigen Sprechern; etc.).
Die Ergebnisse solcher Fragebögen können ggf. eine größere Streuung aufweisen als die Ergebnisse eines wissenschaftlichen Tests, da die Umgebungsbedingungen im Alltagsbedingungen stärker variieren als definierte Laborbedingungen, wie sie für wissenschaftliche Tests in der Regel herangezogen werden. Dennoch können auch Fragebögen Ergebnisse mit akzeptabler Varianz/Streuung aufweisen, die vorteilhaft im Rahmen der Erfindung genutzt werden können.
Des Weiteren können Sprachverständnistests im Rahmen der Erfindung auch automatisiert mittels eines Peripherieräts des Hörgeräts oder einer zugeordneten Be- dien-App durchgeführt werden. Beispielsweise können hierzu auf dem cloud-ba- sierten Server Audio-Dateien bereitgestellt werden, die der Nutzer über die Be- dien-App per Download bezieht und über das Hörinstrument abspielt. Die Bedien- App kann dabei beispielsweise die Lautstärke auf einen für den Nutzer passenden Pegel einregeln, oder sogar den Pegel variieren, und somit Sprache in definierter Lautstärke ausgeben. Die Durchführung des über die Bedien-App gesteuerten Sprachverständnistests kann beispielsweise dem Oldenburger Satztest nachempfunden sein. Beispielsweise wird der Nutzer zunächst angewiesen, für die Testdurchführung eine ruhige Umgebung aufzusuchen. Nach dem Start des Tests werden durch die Bedien-App Audio-Dateien in einer Lautstärke wiedergegeben, die für den HG-Träger gut wahrnehmbar ist. Der HG-Träger spricht die gehörten Sätze nach. Die nachgesprochenen Sätze werden durch das Hörinstrument oder ein Smartphone-Mikrofon aufgenommen und entweder offline in der App oder online auf dem Cloud-Server mittels einer Spracherkennungssoftware analysiert. Aufgrund dieser Analyse wird der Anteil der korrekt wiedergegebenen Worte bestimmt. Sofern der Anteil der korrekt wiedergegebenen Worte groß ist (insbesondere einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet), wird für den nächsten Durchlauf der Schallpegel etwas reduziert. Sofern der Anteil der korrekt wiedergegebenen Worte dagegen klein ist (insbesondere einen weiteren Schwellwert unterschreitet), wird für den nächsten Durchlauf der Schallpegel etwas angehoben. Der eingestellte Schallpegel konvergiert hierbei auf einem als Testergebnis zu bestimmenden Wert.
Ein Vorteil besteht der app-gesteuerten Durchführung der Sprachverständnistests besteht darin, dass auf diese Weise Sprachverständnistests mit verhältnismäßig geringem Aufwand und in großer Anzahl vorgenommen werden können. Hierdurch wird es auch einfacher, durch mehrfache Wiederholung der Sprachverständnistests bei demselben Nutzer zeitliche Änderungen des Sprachverstehens (z.B. durch zunehmende Alterserscheinungen, fortschreitende Erkrankungen oder Medikamenteneinnahme) zu erfassen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen umfasst im einem engeren Sinn mindestens eine (erste) Anpassungseinheit, die zur Vornahme der vorstehend beschriebenen Ersteinstellung der Signalverarbeitungsparameter bei den Hörsystemen der vorstehend beschriebenen Testgruppe von Hörsystemen eingerichtet ist. Die Anpassungseinheit ist weiterhin zur Vornahme der vorstehend beschriebenen Endeinstellung der Signalverarbeitungsparameter bei jedem Hörsystem der Testgruppe eingerichtet, wobei die Endeinstellung durch ein- oder mehrfache Änderung der Signalverarbeitungsparameter des jeweiligen Hörsystems aus der Ersteinstellung hervorgeht. Die Anpassungseinheit kann dabei im Rahmen der Erfindung als Teil eines jeden Hörsystems implementiert sein, z.B. als Funktion einer Bedien-App, über die der Nutzer z.B. die Ersteinstellung des Hörsystems und die mindestens eine Nachanpassung dieser Ersteinstellung selbst vornehmen kann. In diesem Fall wird die Anpassungseinheit somit aus einer Mehrzahl von auf die einzelnen Hörsysteme verteilten Untereinheiten gebildet. Vorzugsweise umfasst die Einrichtung aber als Anpassungseinheiten eine oder mehrere jeweils von einem Akustiker betriebene Fitting-Stationen, d.h. Computer mit einer darauf installierten Fitting-Software, mit denen die Hörinstrumente der Hörsysteme zur Anpassung der Signalverarbeitungsparameter verbunden werden können. Diese Fitting-Stationen sind beispielsweise bei Akustikern angeordnet, die die Nutzer der Hörsysteme der Testgruppe zur Anpassung der Signalverarbeitungsparameter aufsuchen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anpassungseinheit als eine zentrale Einheit, z.B. in Form eines Cloud-Servers, implementiert, die bzw. der mit allen Hörsystemen der Testgruppe, z.B. über das Internet, datenübertragungstechnisch verbunden ist.
Die Einrichtung umfasst außerdem eine Auswertungseinheit zur Ermittlung der vorstehend beschriebenen Änderungsvektoren und zur Bestimmung des vorstehend beschriebenen, sprachenspezifischen Änderungsschwerpunkts. Die Auswertungseinheit umfasst vorzugsweise einen zentralen, insbesondere in einer Daten- Cloud implementierten Server mit einer darauf installierten Auswertungs-Software. Teile der Auswertungseinheit, z.B. Software-Module zur Ermittlung der Änderungsvektoren, können in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung aber auch in den Hörsystemen (z.B. als Funktion einer Bedien-App) oder in den Fitting- Stationen implementiert sein.
In einem weiteren Sinn bilden zudem auch die Hörsysteme der Testgruppe Bestandteile der Einrichtung.
Die oder jede erste Anpassungseinheit oder eine weitere (zweite) Anpassungseinheit der Einrichtung sind schließlich dazu eingerichtet, den Änderungsschwerpunkt bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme der Testgruppe oder eines weiteren Hörsystems heranzuziehen.
Allgemein ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur automatischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Ausführungsformen des Verfahrens korrespondieren daher mit entsprechenden Ausführungsformen der Einrichtung, so dass die vorstehenden Erläuterungen zu Ausführungsformen des Verfahrens sinngemäß auch auf die Einrichtung übertragen werden können, und umgekehrt.
Zusammenfassend liegt der Erfindung die Idee zugrunde
• ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem geprüft werden kann, ob Hörgeräte-Feinan- passungen, die in der Praxis vorgenommen werden, sprachenspezifische Abweichungen von einer Standard-Ersteinstellung aufweisen, und
• solche erkannten sprachenspezifischen Abweichungen, ggf. nach einer erfolgreichen Prüfung auf Qualität bzw. Signifikanz, für automatisierte Anpassungen der Signalverarbeitungsparameter, insbesondere Ersteinstellungen (First Fits) zu nutzen.
In einem Ausführungsbeispiel für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine zentrale Datenbank vorgesehen, z.B. als eine cloud-basierte Lösung, in der eine Vielzahl von Ersteinstellungen von Hörsystemen zusammen mit jeweils einer zugeordneten Sprachangabe gespeichert werden. Alternativ und äquivalenterweise werden in der zentralen Datenbank zu jedem Hörsystem Hörminderungs- Messdaten (insbesondere Audiogramm-Daten) des jeweiligen Nutzers und eine Angabe des Standardverfahrens zur Erstellung der Ersteinstellung hinterlegt, woraus die Ersteinstellungswerte rekonstruiert werden.
In der Folge werden auch Parameterwerte, die im Zuge von Nachanpassungen geändert wurden, in der zentralen Datenbank gespeichert. Wenn der einem Hörsystem zugeordnete Datensatz nach einigen Nachanpassungen für eine vorgegebene Zeitdauer von z.B. 2 Monaten nicht mehr abgeändert wird, wird dies ein Indikator dafür angesehen, dass die Nachanpassung abgeschlossen ist; d.h. die letzten aktualisierten und in der zentralen Datenbank abgelegten Parametereinstellungen werden als Endeinstellung des Hörsystems angesehen.
Wenn in der zentralen Datenbank für eine größere Testgruppe von Hörsystemen die Ersteinstellung, die Endeinstellung und die Sprachangabe vorliegen, werden die Daten durch einen als Auswertungseinheit wirkenden Cloud-Server einer Analyse unterzogen.
Von jedem Datensatz wird aus dem Unterschied der Endeinstellung zu der Ersteinstellung der zugeordnete Änderungsvektor berechnet. Anschaulich gesprochen, stellen die der gleichen Sprache zugeordneten Änderungsvektoren dabei eine Punktewolke (d.h. ein „Cluster“ im n-dimensionalen Parameterraum der Signalverarbeitungsparameter) dar. Aus den Änderungsvektoren wird der Ände- rungsschwerpunkt berechnet, d.h. das Cluster-Zentrum.
Die Punkte des Clusters, also die berücksichtigten Änderungsvektoren, werden weiterhin auf Homogenität hin untersucht, d.h. es wird die .Clusterqualität' berechnet. Die Berechnung der Clusterqualität umfasst in dem hier dargestellten Beispiel
• die Berechnung eines gewichteten Betrags des Änderungsschwerpunkts und der Vergleich dieses Betrags mit einem vorgegebenen Minimalwert, um sicherzustellen, dass der Änderungsschwerpunkt nicht zu klein ist, d.h. überhaupt einen wahrnehmbaren Effekt repräsentiert, und
• die Berechnung der Streuung (nämlich der statistischen Varianz) der berücksichtigten Änderungsvektoren um den Änderungsschwerpunkt und den Vergleich dieser Streuung mit einem vorgegebenen Maximalwert, um sicherzustellen, dass die Streuung nicht zu groß ist im Vergleich zu dem Betrag des Änderungsschwerpunkts; sofern die Streuung zu groß ist, ist der Änderungsschwerpunkt für die weitere Verwendung nicht aussagekräftig.
Sofern mindestens eines der Kriterien der Clusterqualität erfüllt ist, sofern also der gewichtete Betrag des Änderungsschwerpunkts den Minimalwert überschreitet und/oder die Streuung den Maximalwert unterschreitet, wird der zuvor bestimmte Änderungsschwerpunkt bei künftigen Ersteinstellungen von neuen Hörsystemen verwendet, deren Nutzer die gleiche Sprache haben. Alternativ wird der zuvor bestimmte Änderungsschwerpunkt bei künftigen Ersteinstellungen von neuen Hörsystemen (mit gleicher zugeordneter Sprache oder Sprachgruppe) nur dann verwendet, wenn beide Kriterien der Clusterqualität erfüllt sind.
Die Berücksichtigung des Änderungsschwerpunkts bedeutet konkret, dass nach der standardisierten Ersteinstellung (wie z.B. DSL I/O, NAL-NL2 oder einer herstellerspezifischen Standard-Ersteinstellung) die so gefundenen Werte der Signalverarbeitungsparameter um die Werte des Änderungsschwerpunkts verändert werden. Der Weg, den der Nutzer typischerweise bis zum endgültigen Abschluss der Feinanpassung durchläuft, wird dadurch abgekürzt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Hörsystem mit einem Hörinstrument, das durch eine Mehrzahl von Signalverarbeitungsparametern paramet- rierbar ist, und mit einer zugeordneten und mit dem Hörinstrument datenübertragungstechnisch verbundenen Softwareapplikation zur Fernsteuerung und Konfiguration des Hörinstruments (Bedien-App), die auf einem Smartphone des Nutzers des Hörsystems installiert ist, und
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in grob schematischer Darstellung ein Hörsystem 2, das aus einem Hörinstrument 4 und einer zugehörigen Software-Applikation (Bedien-App 6) gebildet ist.
Bei dem Hörinstrument 2 handelt es sich beispielhaft um ein Hörgerät, d.h. ein zur Unterstützung des Hörvermögens eines hörgeschädigten Nutzers eingerichtetes Hörinstrument. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Hörinstrument 2 als BTE-Gerät ausgebildet. Es umfasst demnach ein Gehäuse 8, das bestimmungsgemäß hinter einem Ohr eines Nutzers getragen wird, sowie ein (nicht näher dargestelltes) Ohrstück, das bestimmungsgemäß in den Gehörgang des Nutzers eingesetzt wird. Das Hörinstrument 2 umfasst weiterhin einen (ebenfalls nicht explizit dargestellten) Schallschlauch, der das Gehäuse 8 mit dem Ohrstück mechanisch verbindet. Innerhalb eines Gehäuses 8 weist das Hörinstrument 4 folgende Komponenten auf:
• mindestens ein Mikrofon 10 (im dargestellten Beispiel zwei Mikrofone 10) als akusto-elektrischen Eingangswandler,
• einen auch als Hörer 12 bezeichneten Lautsprecher als elektro-akustischen Ausgangswandler
• einen (insbesondere digitalen) Signalprozessor 14, und
• eine Batterie 16.
Das Hörinstrument 4 weist weiterhin eine (nicht näher dargestellte) drahtlose Kommunikationseinrichtung zum Datenaustausch mit der Bedien-App 6 auf, z.B. in Form eines Bluetooth-Transceivers.
Im Normalbetrieb des Hörinstruments 4 nehmen die Mikrofone 10 jeweils einen Luftschall aus der Umgebung des Hörinstruments 4 auf. Die Mikrofone 10 wandeln den Schall in ein (Eingangs-)Audiosignal I um, d.h. in ein elektrisches Signal, das eine Information über den aufgenommenen Schall enthält. Das jeweilige Eingangs-Audiosignal I wird innerhalb des Hörinstruments 4 dem Signalprozessor 14 zugeführt, der dieses Eingangs-Audiosignal I zur Unterstützung des Hörvermögens des Nutzers modifiziert, insbesondere zur Kompensation eines Hörverlusts des Nutzers frequenzselektiv verstärkt. Die Funktion des Signalprozessors 14 ist dabei durch eine Vielzahl von Signalverarbeitungsparametern pi variabel konfigurierbar.
Der Signalprozessor 14 gibt das modifizierte Audiosignal (Ausgangs-Audiosignal 0) an den Hörer 12 aus. Bei dem Ausgangs-Audiosignal O handelt es sich um ein elektrisches Signal, das eine Information über den verarbeiteten und somit modifizierten Schall enthält. Der Hörer 12 wandelt das Ausgangs-Audiosignal O wiederum in einen Luftschall um, der über einen Schallkanal 18 zu einer Spitze 20 des Gehäuses 8 geleitet wird. Von dort wird der von dem Hörer 12 ausgegebene Luftschall mittels des Schallschlauchs dem Ohrstück zugeleitet und dort in den Gehörgang des Nutzers abgegeben. Der Signalprozessor 14 und alle weiteren elektrischen oder elektronischen Komponenten des Hörinstruments 4 werden aus der Batterie 16 mit einer als Betriebsspannung U bezeichneten elektrischen Gleichspannung versorgt.
Die Bedien-App 6 dient insbesondere zur Fernsteuerung und Programmierung des Hörinstruments 4. Im Betrieb des Hörsystems 2 ist die Bedien-App 6 lauffähig auf einem (insbesondere mobilen) Computer installiert. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei diesem Computer um ein Smartphone 22 des Nutzers. Der Computer, insbesondere das Smartphone 22, ist dabei selbst kein Bestandteil des Hörsystems 2, sondern wird von der Bedien-App 6 nur als externe Ressource für Rechenleistung, Speicherplatz und Kommunikationsdienste verwendet. Insbesondere greift die Bedien-App 6 auf eine (nicht näher dargestellte) drahtlose Kommunikationseinrichtung (insbesondere einen Bluetooth-Transceiver) des Smartphones 22 zu, um über eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 24 Daten mit dem Hörinstrument 4 auszutauschen. Die Bedien-App 6 dient weiterhin - unter Nutzung des Smartphones 22 - auch als Vermittler zum Datenaustausch zwischen dem Hörinstrument 4 und dem Mobilfunknetz und dem Internet, z.B. um das Hörinstrument 4 zum Führen von Telefonaten zu nutzen sowie um Aktualisierungen der Firmware des Hörinstruments 4 oder Konfigurationsdaten (insbesondere Werte für die Signalverarbeitungsparameter pi) zu laden und auf das Hörinstrument 4 aufzuspielen.
In Fig. 2 ist eine Einrichtung 30 zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen 2 dargestellt, bei denen es sich beispielsweise um Hörsysteme 2 der in Fig. 1 dargestellten Art handelt.
Die Einrichtung 30 umfasst eine erste Anpassungseinheit 32, eine (Einstellungs-) Datenbank 34, eine Auswertungseinheit 36, eine (Sprachadaptions-)Datenbank 38 und eine zweite Anpassungseinheit 40. In einer bevorzugten Implementierung sind die Anpassungseinheiten 32 und 40 sowie die Auswerteeinheit 36 als Cloud-Ser- ver und die Datenbanken 34 und 38 als Cloud-Speicher realisiert. Die Anpassungseinheiten 32 und 40 sind hierbei mit den anzupassenden Hörsystemen 2 über das Internet (insbesondere unter Vermittlung einer Mobilfunkverbindung) datenübertragungstechnisch verbunden.
Die erste Anpassungseinheit 26 hat die Funktion einer an sich herkömmlichen Fitting-Station, die eine von der (gesprochenen oder typischerweise gehörten) Sprache der Nutzer unabhängige individuelle Anpassung der Hörsysteme 2 einer Testgruppe 42 an die Bedürfnisse des jeweiligen Nutzers vornimmt. Die Testgruppe 42 umfasst vorzugsweise eine statistisch relevante Anzahl von Hörsystemen 2, z.B. einige hundert, tausend oder zehntausend Hörsysteme 2.
Im Zuge des von der Anpassungseinheit 32 durchgeführten Anpassungsprozesses (Fitting-Prozesses) erstellt die Anpassungseinheit 32 für jedes der Hörsysteme 2 der Testgruppe 42 anhand von Audiogrammdaten, die das Hörvermögen des Nutzers des jeweiligen Hörsystems 2 charakterisieren, einen ersten Parametersatz der Signalverarbeitungsparameter pi, der nachfolgend als Ersteinstellung Pin bezeichnet ist. Die Anpassungseinheit 32 nutzt hierzu insbesondere ein herkömmliches Anpassungsmodell, z.B. DSL I/O oder NAL-NL2. Im Anschluss an die Erstellung übermittelt die Anpassungseinheit 32 die Ersteinstellung Pin an das jeweilige Hörsystem 2, das seine Signalverarbeitung entsprechend konfiguriert.
Der Nutzer beginnt die Nutzung des jeweiligen Hörsystems 2 der Testgruppe 42 somit mit der von der Anpassungseinheit 32 vorgegebenen Ersteinstellung Pin. Während einer auf die Nutzungsaufnahme folgenden Eingewöhnungsphase wird die Ersteinstellung Pin durch die Anpassungseinheit 32 in einem oder mehreren Feinanpassungsschritten aufgrund von Rückmeldungen des Nutzers zu Problemen des Höreindrucks und/oder anhand von Hörverständnistests verändert. Die Veränderungen können dabei entweder manuell von einem die Anpassungseinheit 32 bedienenden Akustiker vorgegeben oder automatisch durch die Anpassungseinheit 32 ermittelt werden. Die Anpassungseinheit 32 erstellt in beiden Fällen in jedem Feinanpassungsschritt einen die veränderten Signalverarbeitungsparameter pi enthaltenden Parametersatz (Zwischeneinstellung) und übermittelt diesen an das jeweilige Hörsystem 2, das seine Signalverarbeitung wiederum entsprechend konfiguriert. Die Anpassungseinheit 32 speichert dabei für jedes Hörsystem 2 der Testgruppe 42 die Anzahl der Feinanpassungsschritte.
Die Anpassungseinheit 32 beendet die Eingewöhnungsphase beim Eintritt einer vorgegebenen Bedingung, z. B bei Eingabe eines vorgegebenen Befehls des Nutzers oder Akustikers, bei Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Benutzungsaufnahme oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Feinanpassungsschritten. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Anpassungseinheit 32 die Eingewöhnungsphase automatisch beendet, wenn für eine vorgegebene Zeitspanne (von z.B. 2 Monaten) keine Feinanpassung mehr erfolgt. In allen Fällen speichert die Anpassungseinheit 32 bei der Beendung der Eingewöhnungsphase für jedes Hörsystem 2 der Testgruppe 42 die zuletzt erstellte Zwischeneinstellung als Endeinstellung Pend in der Einstellungsdatenbank 34 zusammen mit der zugehörigen Ersteinstellung Pin, der Anzahl der Feinanpassungsschritte sowie einer Sprachangabe ab. Die Sprachangabe charakterisiert dabei vorzugsweise diejenige Sprache, die der Nutzer des jeweiligen Hörsystems 2 überwiegend spricht oder hört. Vorzugsweise wird mittels der Anpassungseinheit 32 für jedes Hörsystem 2 bei der Benutzungsaufnahme und zum Ende der Eingewöhnungsphase jeweils ein Hörverständnistest (z.B. ein „Oldenburger Satztest“) durchgeführt. Die Anpassungseinheit 32 ermittelt in diesem Fall anhand des Vergleichs der Testergebnisse die Verbesserung des Hörverständnisses des Nutzers während der Eingewöhnungsphase und speichert diese Information ebenfalls in der Einstellungsdatenbank 34 ab.
Optional erfasst die Anpassungseinheit 32 zusätzlich für jedes Hörsystem 2 der Testgruppe 42 eine oder mehrere der folgenden Informationen:
• Alter des Nutzers
• Geschlecht des Nutzers
• Art und/oder Stärke des Hörverlusts
• Unversorgter Zeitraum (d.h. Zeitraum des Bestehens eines unversorgten Hörverlusts vor Nutzungsaufnahme des Hörsystems 2),
• musikalische Vorbildung (und somit implizit Bildung des Gehörs). Anhand dieser in der Einstellungsdatenbank 34 hinterlegten Daten ermittelt die Auswertungseinheit 36 in einer sprachenspezifischen Auswertung sprachenspezifische Änderungsschwerpunkte <D> der Signalverarbeitungsparameter pi, d.h. durchschnittliche Änderungen der Signalverarbeitungsparameter pi für einzelne Sprachen oder für Sprachgruppen ähnlicher Sprachen. Diese nachstehend näher beschriebene sprachenspezifische Auswertung führt die Auswertungseinheit 36 vorzugweise erstmalig durch, wenn in der Einstellungsdatenbank 34 eine vorgegebene Mindestanzahl von (z.B. 100) Endeinstellungen Pend hinterlegt sind. Die sprachenspezifische Auswertung wird vorzugsweise nach vorgegebenen Kriterien (z.B. in regelmäßigen Zeitintervallen oder jeweils nach Speicherung einer vorgegebenen Anzahl weiterer Endeinstellungen Pend in der Einstellungsdatenbank 34) wiederholt. Die sprachenspezifische Auswertung wird dabei vorzugsweise bei jeder Wiederholung stets für alle Sprachen oder Sprachgruppen durchgeführt. Alternativ hierzu wird diese Auswertung für verschiedene Sprachen oder verschiedene Sprachgruppen getrennt durchgeführt und wiederholt.
Die Auswertungseinheit 36 ermittelt hierbei für alle hinterlegte Endeinstellungen Pend (und damit für jedes Hörsystem 2 der Testgruppe 42) - oder jedenfalls für jede hinterlegte Endeinstellung Pend der entsprechenden Sprache oder Sprachgruppe - jeweils einen Änderungsvektor D, der für jeden Signalverarbeitungsparameter pi jeweils den Unterschied zwischen den zugehörigen Werten der Endeinstellung Pend und der Ersteinstellung Pin wiedergibt. Der Änderungsvektor D, der sich mathematisch aus der Vektorsubtraktion der Endeinstellung Pend und der Ersteinstellung Pin ergibt (D = P end — Pin ) gibt somit die Änderung wieder, die die Signalverarbeitungsparameter pi des jeweiligen Hörsystems 2 während der Eingewöhnungsphase erfahren haben. Bevorzugt speichert das Auswertungsmodul 36 die ermittelten Änderungsvektoren D in der Einstellungsdatenbank 34, so dass diese Änderungsvektoren D bei wiederholter Durchführung der sprachenspezifischen Auswertung nicht erneut ermittelt werden müssen.
In einem folgenden Schritt der sprachenspezifischen Auswertung ermittelt die Auswertungseinheit 36 durch Mittelwertbildung über die für eine spezifische Sprache oder Sprachgruppe ermittelten Änderungsvektoren D den Änderungsschwer- punkte <D> für die jeweilige Sprache oder Sprachgruppe. Es kann in bestimmten Ausführungsvarianten vorgesehen sein, dass die Auswertungseinheit 36 für die Bestimmung des Änderungsschwerpunkts <D> alle für die jeweilige Sprache oder Sprachgruppe hinterlegte Änderungsvektoren D heranzieht. Um die Aussagekraft der Änderungsschwerpunkte <D> zu verbessern, prüft die Auswertungseinheit 36 die in Frage kommenden Änderungsvektoren D aber in einer der Ermittlung der Änderungsschwerpunkte <D> vorgelagerten Qualitätsprüfung auf mindestens der nachfolgend genannten Qualitätskriterien:
• Die dem jeweiligen Änderungsvektor D zugeordnete Anzahl der Feinanpassungen überschreitet einen vorgegebenen Grenzwert (von z.B. einer Feinanpassung).
• Die dem jeweiligen Änderungsvektor D zugeordnete, gegebenenfalls durch Vergleich der Testergebnisse von Hörverständnistests ermittelte Verbesserung des Hörverständnisses des Nutzers während der Eingewöhnungsphase überschreitet einen vorgegebenen Grenzwert.
Die Auswertungseinheit 36 berücksichtigt in diesem Fall bei der Bestimmung des Änderungsschwerpunkts <D> nur solche Änderungsvektoren D, die mindestens eines der geprüften Qualitätskriterien erfüllen.
Ebenfalls um die Aussagekraft der Änderungsschwerpunkte <D> zu verbessern, filtert die Auswertungseinheit 36 die für eine bestimmte Sprache oder Sprachengruppe in Frage kommenden Änderungsvektoren D nach mindestens einem weiteren Filterkriterium, z.B.
• nach der Position der Endeinstellung Pend oder Ersteinstellung Pin in dem von dem Signalverarbeitungsparametern pi aufgespannten Parameterraum,
• dem Alter des Nutzers,
• dem Geschlecht des Nutzers der Art und/oder Stärke des Hörverlusts dem unversorgten Zeitraum des Nutzers, und/oder der musikalischen Vorbildung des Nutzers.
Die Auswertungseinheit 36 berücksichtigt in diesem Fall bei der Bestimmung des Änderungsschwerpunkts <D> nur solche Änderungsvektoren D, die dem mindestens einen Filterkriterium entsprechen, also z.B.
• hinsichtlich der Position der Endeinstellung Pend oder Ersteinstellung Pin in einer bestimmten Region des Parameterraum liegen,
• einer bestimmten Altersspanne, einem bestimmten Geschlecht, einem bestimmten Grad der musikalischen Vorbildung und/oder einer bestimmten Art und/oder Stärke des Hörverlusts zugeordnet sind, und/oder
• hinsichtlich des unversorgten Zeitraums des Nutzers in einem vorgegebenen Bereich liegen.
In diesem Fall ermittelt die Auswertungseinheit 36 vorzugweise für ein und dieselbe Sprache oder Sprachgruppe verschiedene Änderungsschwerpunkte <D>, die unterschiedlichen Filterkriterien, insbesondere unterschiedlichen Regionen des Parameterraums, Altersgruppen, etc. zugeordnet sind.
Ebenfalls um die Aussagekraft der Änderungsschwerpunkte <D> zu verbessern, prüft die Auswertungseinheit 36 die ermittelten Änderungsschwerpunkte <D> - zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend beschriebenen vorgelagerten Qualitätsprüfung - in einer nachgelagerten Qualitätsprüfung,
• ob die Größe des jeweiligen Änderungsschwerpunkts <D> mindestens eine vorgegebene Mindestschwelle nicht unterschreitet, insbesondere indem sie den vorstehend beschriebenen gewichteten Betrag |<D>|W des jeweiligen Änderungsschwerpunkts <D> berechnet und mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht, und/oder ob die Streuung (nämlich die statistische Varianz) der für die Ermittlung des jeweiligen Änderungsschwerpunkts <D> berücksichtigten Änderungsvekto- ren D einen vorgegebenen Schwellwert nicht überschreitet.
Alle ermittelten Änderungsschwerpunkte <D>, die das geprüfte Qualitätskriterium (oder mindestens eines von ggf. beiden geprüften Qualitätskriterien) nicht erfüllen, werden dabei von der Auswertungseinheit 36 verworfen (und somit nicht weiter gespeichert oder verwendet). Die übrigen Änderungsschwerpunkte <D>, die in einer nachgelagerten Qualitätsprüfung das oder jedes geprüfte Qualitätskriterium erfüllen, werden von der der Auswertungseinheit 36 in der Sprachadaptionsdatenbank 38 gespeichert.
Die zweite Anpassungseinheit 40 gleicht grundsätzlich der ersten Anpassungseinheit 32 und dient wie letztere zur individuellen Anpassung der Signalverarbeitung neuer Hörsysteme 2 an die Bedürfnisse des jeweiligen Nutzers. Sie erstellt dabei - grundsätzlich wie die Anpassungseinheit 32 - zunächst eine Erstanpassung Pin der Signalverarbeitungsparameter pi des jeweiligen Hörsystems 2, die sie in einem oder mehreren Feinanpassungsschritten zu einer Endanpassung Pend verändert.
Im Unterschied zu der Anpassungseinheit 32 berücksichtigt die Anpassungseinheit 40 aber die von dem Nutzer gesprochene oder gehörte Sprache, indem sie anhand einer Sprachangabe sowie optional weiteren Angaben zu dem Nutzer (wie z.B. Alter, Geschlecht, etc.) aus der Sprachadaptionsdatenbank 38 einen passenden Änderungsschwerpunkt <D> auswählt, sofern ein solcher vorhanden ist. Die Anpassungseinheit 40 erstellt hierbei die Ersteinstellung Pin, indem sie analog zu der Anpassungseinheit 32, insbesondere unter Nutzung desselben herkömmlichen Anpassungsmodells, eine sprachenunspezifische Grundeinstellung für die Signalverarbeitungsparameter pi ermittelt und diese Grundeinstellung dann um den ausgewählten Änderungsschwerpunkt <D> verändert. Die von der Anpassungseinheit 40 an die zugeordneten Hörinstrumente 2 jeweils übermittelte Ersteinstellung Pin ist somit bereits spezifisch an die von dem Nutzer gesprochene oder gehörte Sprache angepasst, wodurch für den Nutzer bereits ab der Benutzungsaufnahme ein verbessertes Hörverstehen erzielt wird. Die Anpassungseinheiten 32 und 40 sowie Auswerteeinheit 36 sind in der beispielhaften Implementierung gemäß Fig. 2 als jeweils separate Software- und ggf.
Hardwareeinheit ausgeführt. Die Anpassungseinheiten 32 und 40 können in weiteren Implementierungen der Erfindung aber auch (zusammen mit oder ohne die sowie Auswerteeinheit 36) in einer Software- und ggf. Hardwareeinheit kombiniert sein. Insbesondere können die Anpassungseinheiten 32 und 40 als zwei verschiedene Betriebsmodi derselben Software- und ggf. Hardwareeinheit realisiert sein. Des Weiteren können auch die Datenbanken 34 und 38 wahlweise - wie in Fig. 2 dargestellt - als separate Einheiten implementiert oder in einer Einheit zusammengefasst sein.
Alternativ hierzu können die Anpassungseinheiten 32 und/oder 40 auch als verteilte Systeme in mehrere Untereinheiten aufgeteilt sein. Beispielsweise können solche Untereinheiten der Anpassungseinheiten 32 und/oder 40 in Fitting-Stationen implementiert sein, die entfernt voneinander von verschiedenen Akustikern betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu können Untereinheiten der Anpassungseinheiten 32 und/oder 40 auch als Bestandteile der jeweiligen Bedien- App 6 der Hörsysteme 2 implementiert sein. In diesem Fall werden die Erstanpassung Pin und die Endanpassung Pend somit durch das jeweilige Hörsystem 2 selbst ermittelt. Zudem können auch die Datenbank 34 oder die Datenbank 38 nochmals in Untereinheiten aufgegliedert sein.
In einer weiteren Ausführungsvariante ermittelt die Anpassungseinheit 40 die sprachangepasste Endeinstellung Pend in Form eines Hörprogramms, das im Betrieb des Hörsystems 2 durch Nutzeraktion oder durch eine automatische Klassifikation von Hörsituationen reversibel aktivierbar (und entsprechend auch deaktiver- bar) ist. Der jeweils sprachenspezifisch passende Änderungsschwerpunkt <D> beeinflusst die Signalverarbeitung des Hörsystems 2 dabei nur bei und während der Aktivierung des betreffenden Hörprogramms. In diesem Fall kann das Hörsystem 2 optional auch mehrere Hörprogramme für unterschiedliche Sprachen enthalten, zwischen denen im Betrieb des Hörsystems 2 gewechselt werden kann. Die Anpassung der Signalverarbeitung des Hörsystems 2 an eine bestimmte Sprache (oder an mehrere Sprachen im Wechsel) mittels des jeweiligen Anpassungsschwerpunkts <D> kann hierbei auch im Hörsystem 2 selbst im laufenden Betrieb desselben erfolgen.
Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich, ist hierauf aber keineswegs beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste
2 Hörsystem
4 Hörinstrument
6 Bedien-App
8 Gehäuse
10 Mikrofon
12 Hörer
14 Signalprozessor
16 Batterie
18 Schallkanal
20 Spitze
22 Smartphone
24 Datenkommmunikationsverbindung
30 Einrichtung
32 (erste) Anpassungseinheit
34 Einstellungsdatenbank
36 Auswertungseinheit
38 Sprachadaptionsdatenbank
40 (zweite) Anpassungseinheit
42 Testgruppe
<D> Änderungsschwerpunkt
Pi Signalverarbeitungsparameter
D Änderungsvektor
I (Eingangs-)Audiosignal
0 (Ausgangs-)Audiosignal
Pend Endeinstellung
Pin Ersteinstellung
II Betriebsspannung

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen (2), wobei jedes Hörsystem (2) jeweils mindestens ein Hörinstrument (4) aufweist, das durch eine Mehrzahl von Signalverarbeitungsparametern (pi) paramet- rierbar ist,
- wobei bei Hörsystemen (2) einer Testgruppe (42) von Hörsystemen (2) jeweils eine Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (pi) vorgenommen wird,
- wobei bei jedem der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) durch ein- oder mehrfache Änderung der Parametereinstellung eine Endeinstellung (Pend) der Signalverarbeitungsparameter (pi) abgeleitet wird,
- wobei aus dem Unterschied der Endeinstellung (Pend) zu der Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (pi) ein Änderungsvektor (D) in dem von den Signalverarbeitungsparametern (pi) aufgespannten Parameterraum ermittelt wird,
- wobei jedem Änderungsvektor (D) eine eine bestimmte Sprache charakterisierende Sprachangabe zugeordnet wird,
- wobei aus Änderungsvektoren (D), die gemäß der zugehörigen Sprachangabe derselben Sprache oder einer diese Sprache enthaltenden Sprachgruppe zugeordnet sind, ein Schwerpunkt dieser Änderungsvektoren (D) in dem Parameterraum als Änderungsschwerpunkt «D» bestimmt wird, und
- wobei dieser Änderungsschwerpunkt «D» zu einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) oder eines weiteren Hörsystems (2) herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Änderungsschwerpunkt «D» im Rahmen der Ersteinstellung (Pin) eines neuen Hörsystems (2) berücksichtigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Änderungsschwerpunkt «D» im Rahmen eines sprachenspezifischen Hörprogramms berücksichtigt wird, das im Betrieb des Hörsystems (2) automatisch oder auf Nutzeranforderung reversibel aktivierbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Hörsystem (2) mehrere, jeweils verschiedenen Sprachen zugeordnete Hörprogramme hinterlegt sind, die im Betrieb des Hörsystems (2) auf Nutzeranforderung oder automatisch wechselweise aktiviert werden können, und im Rahmen derer ein für die jeweilige Sprache jeweils spezifischer Änderungsschwerpunkt «D» berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei für die Berechnung des Änderungsschwerpunkts «D» nur solche Än- derungsvektoren (D) berücksichtigt werden, denen gleiche oder ähnliche Ersteinstellungen (Pin) oder Endeinstellungen (Pend) der Signalverarbeitungsparameter (pi) zugrunde liegen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedem Änderungsvektor «D» mindestens eine Angabe zu einer Nutzereigenschaft, insbesondere
- eine Angabe zu dem Zeitraum einer unversorgten Hörminderung des Nutzers vor Nutzung eines Hörsystems (2),
- eine Angabe zu dem Alter des Nutzers,
- eine Angabe zu dem Geschlecht des Nutzers, und/oder
- eine Angabe zu einer musikalischen Vorbildung des Nutzers zugeordnet wird, und wobei für die Berechnung des Änderungsschwerpunkts «D» nur solche Änderungsvektoren (D) berücksichtigt werden, die in der oder jeder zugeordneten Nutzereigenschaft übereinstimmen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Änderungsschwerpunkt «D» nur dann bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) oder eines weiteren Hörsystems (2) herangezogen wird, wenn er eine Mindestschwelle nicht unterschreitet, insbesondere wenn sein Betrag einen vorgegebenen Mindestwert nicht unterschreit.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Streuung der Änderungsvektoren (D), aus denen der Änderungsschwerpunkt «D» berechnet wurde, ermittelt wird, und wobei der Änderungsschwerpunkt «D» nur dann bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) oder eines weiteren Hörsystems (2) herangezogen wird, wenn die Streuung einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei für alle Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) die jeweilige Ersteinstellung (Pin), die jeweilige Endeinstellung (Pend) und die Sprachangabe in einer zentralen Datenbank (34), insbesondere in einer Daten-Cloud, angelegt werden, und wobei in einem Cloud-Server (36) für jedes Hörsystem (2) der Testgruppe (42) der Änderungsvektor (D) berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei für jedes Hörsystem (2) der Testgruppe (42) eine aktuelle Einstellung der Signalverarbeitungsparameter (pi) als Endeinstellung (Pend) übernommen wird, wenn die aktuelle Einstellung der Signalverarbeitungsparameter (pi) über einen vorgegebenen Zeitraum nicht mehr verändert wird.
11 . Einrichtung (30) zur Einstellung der Signalverarbeitung von Hörsystemen (2), die jeweils mindestens ein Hörinstrument (4) aufweisen, das durch eine Mehrzahl von Signalverarbeitungsparametern (pi) parametrierbar ist,
- mit mindestens einer Anpassungseinheit (32) zur Vornahme einer Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (pi) eines jeden Hörsystems (2) einer Testgruppe (42) der Hörsysteme (2), sowie zur Vornahme einer Endeinstellung (Pend) der Signalverarbeitungsparameter (pi) eines jeden Hörsystems (2) der Testgruppe (42) durch ein- oder mehrfache Änderung der Signalverarbeitungsparameter (ps), - mit einer Auswertungseinheit (36) zur Ermittlung eines Änderungsvektors (D) in dem von den Signalverarbeitungsparametern (pi) aufgespannten Parameterraum aus dem Unterschied der Endeinstellung (Pend) zu der Ersteinstellung (Pin) der Signalverarbeitungsparameter (ps), wobei jedem Änderungsvektor (D) eine eine bestimmte Sprache charakterisierende
Sprachangabe zugeordnet ist,
- wobei die Auswertungseinheit (36) dazu eingerichtet ist, aus Änderungsvektoren (D), die gemäß der zugehörigen Sprachangabe derselben Sprache oder einer diese Sprache enthaltenden Sprachgruppe zugeordnet sind, einen Schwerpunkt dieser Änderungsvektoren (D) in dem Parameterraum als Änderungsschwerpunkt «D» zu bestimmen, und
- wobei die Anpassungseinheit oder eine weitere Anpassungseinheit (40) der Einrichtung (30) dazu eingerichtet sind, diesen Änderungsschwerpunkt «D» bei einer späteren Einstellung eines der Hörsysteme (2) der Testgruppe (42) oder eines weiteren Hörsystems (2) heranzuziehen.
EP24704364.9A 2023-05-15 2024-02-07 Sprachenabhängige anpassung der signalverarbeitung von hörsystemen Pending EP4483587A1 (de)

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