WO2015162463A1 - Vorrichtung und verfahren zur signalübertragung in einem binauralen hörgerätesystem - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur signalübertragung in einem binauralen hörgerätesystem Download PDF

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WO2015162463A1
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audio signal
hearing aid
signal
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Matthias PAWIG
Peter Vary
Eghart Fischer
Homayoun Kamkar Parsi
Dirk Mauler
Henning Puder
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Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/008—Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • 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
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407—Circuits for combining signals of a plurality of transducers
    • 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
    • H04R25/55—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/552—Binaural

Definitions

  • the invention relates to a device for coding a first and a second audio signal for a transmission between two hearing aid devices of a binaural hearing aid device system.
  • Hearing aids are portable hearing devices used to Ver ⁇ supply the hard of hearing.
  • different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external handset (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), for example Concha hearing aids or channel hearing aids (ITE, CIC), etcge ⁇ presents.
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external handset
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE channel hearing aids
  • CIC channel hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids on the market,
  • Hearing aids have in principle as essential Komponen ⁇ th an input transducer , an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually an acousto-electrical converter, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing device.
  • the power is usually supplied by a battery or a rechargeable battery.
  • the human hearing is designed to combine the signals at ⁇ the ears and in this way individual voices or filter out sounds from a background. If the supply of a person with reduced hearing by a hearing aid, however, so that this processing is no longer possible with both ears, which is also called binaural supply, so the perception of Ge ⁇ noises and in particular the pursuit of talks in will the environment is difficult for the person concerned.
  • the hearing aid it is also conceivable for the hearing aid to carry out a part of the processing itself, and by a combination of the signals from both sides disturbing noises, e.g. hides by means of a directivity.
  • Speech Coding at 64 kbit / s "in: International Zurich Seminar on Digital Communications, March 6-8, 1984, Zurich, Swiss Federal Institute of Technology is aware of a procedure for ADPCM coding.
  • the object of the present invention is therefore to provide signal transmission between hearing aids, which enables improved binaural signal processing
  • this object is achieved by a device for coding according to claim 1, a hearing aid according to claim 9, a binaural hearing aid system according to claim 13 and a method according to claim 14.
  • the device according to the invention for coding a first and a second audio signal for a transmission between two hearing aid devices of a binaural hearing aid device system has a first audio signal input and a second audio signal input.
  • Audio signal inputs in the sense of inven ⁇ tion can be both inputs for analog audio signals, wherein a digitization takes place in the device, or even digital inputs for already digitized Audiosigna le.
  • the device according to the invention has a first coding device for coding a first audio signal from the first audio signal input to a fourth coded audio signal.
  • the fourth audio signal is particularly suitable for transmission and subsequent binaural processing in a binaural hearing system due to the lower bandwidth and / or other properties with respect to quantization noise and / or phase position.
  • the device of the invention to a difference forming means for forming a third audio signal from a difference of a dependent of the first audio signal and a signal dependent from the second audio signal from ⁇ signal.
  • a difference forming means for forming a third audio signal from a difference of a dependent of the first audio signal and a signal dependent from the second audio signal from ⁇ signal.
  • signal processing opera tions derived therefrom signals respectively, signal processing opera tions derived therefrom signals, beispielswei ⁇ se by digitization, amplification, frequency-dependent processing.
  • the first audio signal insbesonde ⁇ re is also understood to be a derived from a co-founded from the first encoder signal signal.
  • the inventive device also comprises a second co ⁇ d ists founded, wherein the second coding means comprises a second adaptive filter, and is designed to quantify the third audio signal according to an adaptive differential pulse code modulation algorithm to a fifth audio signal.
  • the device according to the invention generates a signal with a low bandwidth.
  • the third audio signal is a difference of a signal derived from the first audio signal and the second audio signal.
  • the first coding device and / or second coding device has a noise-color filter which is designed to generate a quantization noise whose energy content is lower at lower frequencies than at higher frequencies.
  • the energy of the signal may be in a first frequency range of one octave Width may be smaller than in a second frequency range of one octave width above the first frequency range, or the energy in a first frequency range from 0 Hz to 1000 Hz smaller than in a second frequency range from 1000 Hz to 2000 Hz.
  • the noise component is disturbing at low frequencies, as e.g. in the formation of directional signals because of the low phase difference, a high gain in the low-frequency range is required.
  • the noise color filter provided according to the invention results in that the quantization noise is reduced at low frequencies and thus the binaural signal processing is improved.
  • the first coding device is designed to transmit the first audio signal according to an adaptive differential
  • ADPCM Pulse code modulation algorithm
  • ADPCM coding reduces advantageously the loading urged transmission bandwidth and has low Kodie ⁇ approximate delay on.
  • the filter coefficients of a lattice filter are particularly easy to determine.
  • a lattice structure ensures the stability of the filter.
  • the device has an all-pass filter for filtering the first audio signal. Allpass filtering of the audio signals results in better predictive quality of the adaptive filters by reducing erratic changes in the audio signal.
  • the signal derived from the first audio signal is an output signal of the first coding device.
  • this is directly the coded fourth audio signal or a signal derived therefrom.
  • the third audio signal as the input signal for the difference, the difference between the already quantized signal and the second audio signal is formed and quantified for transmission. It is thus help system to reconstruct in a second hearing aid device of a binaural hearing advantageously possible by summing the two transmitted and decoded audio signals, the second audio signal without adding up the quantization noise of the first and second encoder in the ⁇ sem.
  • the second adaptive filter is a lattice filter.
  • the filter coefficients of a lattice filter as an adaptive filter are advantageously to be determined with little effort.
  • a lattice structure ensures the stability of the filter.
  • the latter has a second all-pass filter for filtering the second audio signal. All-pass filtering of the audio signals results in better predictive quality of the adaptive filters in the subsequent encoding by reducing leaps in the audio signal.
  • this in a third adaptive filter wel ⁇ ches is designed to estimate the third audio signal, wherein it is adapted by means of an NLMS algorithm.
  • a hearing aid according to the invention has a erfindungsge ⁇ Permitted device, wherein the hearing aid further comprises signal transmission means for wirelessly transmitting the fourth audio signal and the fifth audio signal and a decoding means for decoding the fourth audio signal and the fifth audio signal.
  • the latter has a signal transmission device which is designed for the wireless transmission of the digitized fourth and / or fifth audio signal to a hearing aid device of the hearing aid device system.
  • the hearing aid according to the invention it is advantageous to ⁇ exemplary manner possible to receive two audio signals from a hearing aid whose presence or übertra ⁇ gene for this, wherein the hearing aid device takes advantage of the benefits of the invention shown SEN device.
  • this device comprises a first microphone and a second microphone, wherein the hearing aid is adapted to derive the ers ⁇ te and the second audio signal of output signals of the first and the second microphone.
  • the hearing aid according to the invention thus makes it possible to provide been made ⁇ acoustic signals of a first and second microphone for a second hearing aid device.
  • the signal processing device is designed to generate a binaural directional audio signal from the first audio signal and a transmitted fourth audio signal.
  • the features of the device according to the invention enable the hearing aid to provide binaural processing with less noise and better quality.
  • the hearing aid in two hearing aids according to one of claims 10 to 12, where it divides by ⁇ their advantages.
  • FIG. 1 shows an exemplary schematic representation of a hearing aid according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a
  • Coding device and a decoding device of the device according to the invention in a block diagram
  • Fig. 3 is a schematic representation of a
  • Coding device of the device according to the invention in a block diagram
  • Fig. 4 is a schematic representation of a
  • Fig. 5 is a schematic representation of a
  • Fig. 1 shows the basic structure of a hearing aid 100 according to the invention in a hearing aid device 10, 20 are provided one or more microphones, also referred to as acousto-electric transducer 2, for receiving the sound or akusti ⁇ shear signals from the environment.
  • the hearing aid can in principle be a behind-the-ear (BTE) or in-the-ear (ITO).
  • the microphones 2 are acousto-electrical converters 2 for converting the sound into first electrical audio signals.
  • the output signal of the signal processing device 3 is transmitted to a loudspeaker or receiver 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is transmitted to the eardrum of the device carrier via a sound tube that is fixed in the ear canal with an otoplasty.
  • a sound tube that is fixed in the ear canal with an otoplasty.
  • another electromechanical transducer is conceivable, such as a bone conduction receiver.
  • the power supply of the hearing aid device 100 and in particular that of the signal processing device 3 is effected by a battery 5 likewise integrated into the hearing aid device housing 10, 20.
  • the hearing aid according to the invention 100 a signal transmission device 6, which is adapted to transmit a digital audio signal, as described below, provided by the signal processing device 3, and also to receive and transmit them to the Signalverarbei ⁇ means 3 to decode.
  • the signal transmission device 6 can use different transmission ⁇ techniques. It is conceivable, for example, the modulation of an electromagnetic signal with a frequency in the range of 100 kHz to 1 MHz or in the range of 1MHz to 10 MHz.
  • As an antenna it is then advantageous to use coils as magnetic loop, possibly also with a core. turn.
  • other antenna designs are also conceivable.
  • a transmission technique that works in the GHz range and therefore also manages with very small electrical antennas such as dipoles. For example, Bluetooth-based techniques are possible here.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a
  • Decoding device or decoder in the block diagram can be used in the device according to the invention.
  • the individual units in the block diagrams can be implemented as functions in the signal processing 3, as well as in a separate processor or hardware circuit. It is conceivable that separate hardware is provided for each individual function block.
  • FIG. 2 shows a complete transmission chain of input signal s (k) via an encoder 30 whose coded output signal c (k), which is connected to a signal transmission by means of a signal transmission represented by a cloud
  • Decoding device 40 is transmitted and there again to an audio signal s ' (k) is decoded.
  • the first Audiosig- is first nal s (k) from an adaptive predictor 34 in a closed feedback loop from the Quantmaschinesschreibsig ⁇ nal e (k) with the aid of for example a lattice predictor (English, lattice-predictor) predicted.
  • the residual e (k) is normalized by dividing it by the intensity i (k) estimated by the intensity estimator 33, resulting in a normalized prediction residual u (k).
  • the intensity estimation and the adaptive prediction are based on the quantum tized signals c (k). This leads as ⁇ to advantageously that the same estimation can be performed in the receiver or decoder 40 and no other parameters have to be transferred.
  • the decoders 32, 42, intensity estimators 33, 43 and adaptive predicators 34, 44 in the coding device 30 and the decoding device 40 correspond to one another here.
  • the effective quantization noise at the output of the encoder has the spectral characteristic of white noise.
  • the illustrated embodiment of the coding device 30 advantageously results in no further delay of the first audio signal.
  • an FIR allpass filter a (k) of length form (4, see also Fig.) N provided in order to smooth out the first audio signal s (k) by pulse-like and incremental changes reduced ⁇ the and so the overall quality is improved by a more accurate Intensi ⁇ tuschsush.
  • the first audio signal s (k) is filtered before it
  • Coding device 30 is supplied.
  • the signal s x (k) is filtered with an inverted all-pass filter. In the illustrated exemplary embodiment, this results in an additional delay of 16 sampling cycles.
  • Decoder 40 is also referred to as grating ADPCM encoder 30 or decoder 40.
  • Encoder 50 is reduced in the low frequency quantization noise ⁇ approximately.
  • the reference 53 denotes In this case, an intensity estimator 53 that combines the functionality of the intensity estimator 33 with the quantizer 31.
  • the quantization error A (k) is thereby determined by the quantized prediction residual e (k) of the
  • Unquantified Residuum e (k) is subtracted.
  • the filter F (Z) can be used as a noise coloring filter to influence the spectral distribution of the effective quantification noise at the output of the coding device.
  • a filter with the functional description can be used as a filter with the functional description
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of an exporting ⁇ approximate shape of an encoder according to the invention 60 for two input signals xi (k), X2 (k) ⁇ the correlate preferably miteinan, such as a first audio signal and a second audio signal of two acousto-electric transducer 2 of a hearing aid 100 according to the invention.
  • Decoding device 40 are used. As already described above , the first audio signal xi (k) is filtered with an all-pass filter a (k) and subsequently coded with a coding device 30, 50 according to the invention, wherein the coding device 30, 50 is represented by means of that shown in FIG Decoder 32 also provides a decoded output signal ⁇ xi (k).
  • the interchannel prediction residual is then encoded with the same implementation of the lattice ADPCM encoder of FIG. 2 or FIG. 3, where the locally decoded output signal is denoted by ms (k) and the output bitstream C2 (k) is referred to the signal transmission device 6 is passed.
  • the decoded Volunteersig ⁇ nal ei ms (k) is now used to determine the filter coefficients of the adaptive filter h for the next step.
  • an adaptive filter h with NMLS adaptation is used.
  • other adaptive forms of adaptive filters are also conceivable.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of a decoder for two output signals as a counterpart to FIG.
  • bitstream ci in the decoder ADPCM -1 is decoded to recover the decoded output signal ⁇ xi (k), which must then be delayed in the delay device z ⁇ 2 to delay the decoding Delay in the
  • Coding device for the second audio signal X2 (k) and then filtered with the all-band filter a (k), providing the output signal ⁇ xi (k).
  • the bit stream C2 is used to decode the inter-channel prediction residual ei ms (k) in the receiver. Using the same adaptation process as in the encoder, the filter coefficients h (i, k) can be recovered. Using this filter will produce the output signal
  • ⁇ x 2 (k) ii ms (k) + h (i) ⁇ ii (ki) and then filtered with the inverse all-pass filter a (Nk) to obtain the output * X2 (k).
  • the total delay of the Kodie ⁇ proceedings in the example shown at 18 scan cycles is limited, resulting from the delay of 2 cycles of two ⁇ th audio signal and of 16 cycles through the two allpass filters.
  • FIG. 6 shows a schematic flowchart of a method according to the invention for coding a first and a second audio signal for a transmission between two hearing aid devices 100 of a binaural hearing aid device system.
  • the first audio signal becomes a fourth coded audio signal.
  • the coding takes place according to an ADPCM algorithm. It is possible that a lattice filter is used as the prediction filter 34, 54. It is also conceivable that the first audio signal is filtered prior to encoding by ei ⁇ nes all-pass filter.
  • the signal derived from the first audio signal signal is an output ⁇ signal of the first coding means 30, 50, 61, and in particular, the encoded first audio signal and the third Audiosig ⁇ nal or derived therefrom, such as filtered Variant.
  • the difference of the second audio signal and a fourth audio signal to be transmitted can be encoded and on the decoder 70 side the second audio signal can be recovered by summing the decoded fourth audio signal with the decoded fifth audio signal, the second audio signal the quantization error of the second encoder 62 and the quantization error of the first encoder 61 added.
  • the third audio signal is coded according to ADPCM algorithm to a fifth audio signal by means of a two ⁇ th coding means 62, wherein the second coding means 62 comprising a second adaptive filter.
  • step S10 it is possible for a lattice filter to be used as the prediction filter 34, 54. It is likewise conceivable that the third audio signal is filtered before Kodie ⁇ ren by means of an all-pass filter.
  • inventive method can also have further listed loading in ⁇ scription of the apparatus or steps may be implemented in accordance with this.
  • the invention in detail by the preferred embodiment has been illustrated and described in detail, the invention is not limited ⁇ by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the skilled artisan without departing from the scope of the invention.

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Signalübertragung in einem binauralen Hörgerätesystem Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hörhilfegeräten eines binauralen Hörhilfegerä- tesystems sowie ein entsprechendes Verfahren. Die Vorrichtung weist einen ersten und einen zweiten Audiosignaleingang auf, eine erste Kodierungseinrichtung zur Kodierung des ersten Au- diosignals zu einem vierten kodierten Audiosignal, eine Dif- ferenzbildungseinrichtung zur Bildung eines dritten Audiosig- nals aus einer Differenz eines von dem ersten Audiosignal ab- hängigen Signals und eines von dem zweiten Audiosignal abhän- gigen Signals, und eine zweite Kodierungseinrichtung, wobei die zweite Kodierungseinrichtung ein zweites adaptives Filter aufweist und ausgelegt ist, das dritte Audiosignal nach einem adaptivem differentiellem Pulscode-Modulationsalgorithmus zu einem fünften Audiosignal zu quantifizieren.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR SIGNALÜBERTRAGUNG IN EINEM BINAURALEN HÖRGERÄTESYSTEM
Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Signalübertragung in einem binauralen Hörgerätesystem
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hörhilfegeräten eines binauralen Hörhilfegerätesystems .
Hörhilfegeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Ver¬ sorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörhilfegeräten wie Hinter-dem-Ohr- Hörgeräte (HdO) , Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Con- cha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC) , bereitge¬ stellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen,
implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Da¬ bei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
Hörhilfegeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponen¬ ten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein akusto-elektrischer Wandler, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinrichtung integriert. Die Energieversorgung erfolgt üblicherweise durch eine Batterie oder einen aufladbaren Akkumulator.
Das menschliche Hören ist darauf ausgelegt, die Signale bei¬ der Ohren zu kombinieren und auf diese Weise einzelne Stimmen oder Geräusche aus einem Hintergrund herauszufiltern . Ist die Versorgung einer Person mit einem verminderten Hörvermögen durch ein Hörgerät jedoch derart, dass diese Verarbeitung mit beiden Ohren, die auch als binaurale Versorgung bezeichnet wird, nicht mehr möglich ist, so wird die Wahrnehmung von Ge¬ räuschen und insbesondere das Verfolgen von Gesprächen in lauter Umgebung für die betroffene Person erschwert.
Mögliche Ursachen dafür sind unterschiedliche Verarbeitung mit unterschiedlichen Verstärkungen, Frequenzgängen oder auch Verzögerungen in den Hörhilfegeräten an den beiden Ohren. Eine Möglichkeit, das Verhalten beider Hörhilfegeräte anzuglei¬ chen, ist es, beiden Hörgeräten die Informationen der jeweils anderen Seite bereitzustellen, sodass auf beiden Seiten aufgrund gleicher Informationen die Verarbeitung aneinander an- gepasst werden kann.
Denkbar ist es auch, dass das Hörhilfegerät einen Teil der Verarbeitung selbst vornimmt und durch eine Kombination der Signale von beiden Seiten Störgeräusche z.B. mittels einer Richtwirkung ausblendet.
In beiden Fällen ist es erforderlich, dass Audiosignale zwischen den Hörhilfegeräten ausgetauscht werden, bevorzugter Weise drahtlos. Dabei sind die Anforderungen eines Hörhilfe¬ geräts zu berücksichtigen, die geringe Abmessungen und einen geringen Energieverbrauch erfordern.
Es ist bereits bekannt, Audiosignale zwischen Hörhilfegeräten zu übertragen, wobei die Beschränkungen wie Bandbreite, Re¬ chenleistung und Signalverzögerungen einen optimalen Höreindruck verhindern.
Aus dem Dokument von Manfred Dietrich: "Performance and
Implementation of a Robust ADPCM Algorithm for Wideband
Speech Coding with 64 kbit/s" in: International Zürich Seminar on Digital Communications, March 6-8, 1984, Zürich, Swiss Federal Institute of Technology ist ein Verfahren zur ADPCM- Kodierung bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Signalübertragung zwischen Hörhilfegeräten bereitzustellen, die eine verbesserte binaurale Signalverarbeitung ermöglicht
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrich tung zum Kodieren gemäß Anspruch 1, ein Hörhilfegerät gemäß Anspruch 9, ein binaurales Hörhilfesystem nach Anspruch 13 und ein Verfahren gemäß Anspruch 14.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hörhilfegeräten eines binauralen Hörhilfegerätesystems weist einen ersten Audiosignaleingang und einen zweiten Audiosignaleingang auf. Audiosignaleingänge im Sinne er Erfin¬ dung können sowohl Eingänge für analoge Audiosignale sein, wobei eine Digitalisierung in der Vorrichtung erfolgt, oder auch digitale Eingänge für bereits digitalisierte Audiosigna le.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine erste Kodierungseinrichtung zur Kodierung eines ersten Audiosignal von dem ersten Audiosignaleingang zu einem vierten kodierten Audiosignal auf. Insbesondere ist durch die Kodierung das vierte Audiosignal aufgrund geringerer Bandbreite und/oder anderer Eigenschaften in Bezug auf Quantisierungsrauschen und/oder Phasenlage für eine Übertragung und anschließende binaurale Verarbeitung in einem binauralen Hörsystem besonders geeignet.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Differenzbildungseinrichtung zur Bildung eines dritten Audio signals aus einer Differenz eines von dem ersten Audiosignal abhängigen Signals und eines von dem zweiten Audiosignal ab¬ hängigen Signals auf. Als abhängige Signale von dem ersten bzw. zweiten Audiosignal sind durch Signalverarbeitungsopera tionen daraus abgeleitete Signale zu verstehen, beispielswei¬ se durch Digitalisierung, Verstärkung, frequenzabhängige Bearbeitung. In Bezug auf das erste Audiosignal ist insbesonde¬ re auch ein von einem von der ersten Kodiereinrichtung ko- dierten Signal abgeleitetes Signal zu verstehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auch eine zweite Ko¬ dierungseinrichtung auf, wobei die zweite Kodierungseinrichtung ein zweites adaptives Filter aufweist und ausgelegt ist, das dritte Audiosignal nach einem adaptiven differentiellen Pulscode-Modulationsalgorithmus zu einem fünften Audiosignal zu quantifizieren.
Auf vorteilhafte Weise erzeugt die erfindungsgemäße Vorrich- tung ein Signal mit geringer Bandbreite auf. Indem das dritte Audiosignal aus einer Differenz eines von dem ersten Audiosignal und dem zweiten Audiosignal abgeleiteten Signal ist, wird auf vorteilhafte Weise die Tatsache genutzt, dass sich beispielsweise die Signale zweier Mikrofone eines Hörhilfege- räts nur geringfügig unterscheiden und daher zur Kodierung des dritten Audiosignals eine geringe Bandbreite benötigt wird, wobei sich das erste und das zweite Audiosignal nach der Übertragung durch Addieren des dekodierten vierten und fünften Audiosignals wieder herstellen lässt.
Das erfindungsgemäße Verfahren des Anspruchs 14 teilt die Vorzüge der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Weitere vorteilhafte Fortbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einer denkbaren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erste Kodierungseinrichtung und/oder zweite Kodierungseinrichtung ein Rauschfärbungsfilter auf, wel- ches ausgelegt ist, ein Quantisierungsrauschen zu erzeugen, dessen Energieanteil bei niedrigeren Frequenzen geringer ist als bei höheren Frequenzen. Beispielsweise kann die Energie des Signals in einem ersten Frequenzbereich von einer Oktave Breite kleiner sein als in einem zweiten Frequenzbereich von einer Oktave Breite oberhalb des ersten Frequenzbereichs, oder die Energie in einem ersten Frequenzbereich von 0 Hz bis 1000 Hz kleiner sein als in einem zweiten Frequenzbereich von 1000 Hz bis 2000 Hz.
Bei einer binauralen Verarbeitung von Audiosignalen ist insbesondere der Rauschanteil bei niedrigen Frequenzen störend, da z.B. bei der Bildung von direktionalen Signalen wegen der geringen Phasendifferenz eine hohe Verstärkung im niederfrequenten Bereich erforderlich ist. Auf vorteilhafte Weise führt das erfindungsgemäß vorgesehene Rauschfärbungsfilter dazu, dass das Quantisierungsrauschen bei niedrigen Frequenzen reduziert wird und so die binaurale Signalverarbeitung verbessert wird.
In einer möglichen Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Kodierungseinrichtung ausgelegt, das erste Audiosignal nach einem adaptivem differentiellem
Pulscode-Modulationsalgorithmus (ADPCM) zu quantifizieren, wobei die Kodierungseinrichtung als ein adaptives Vorhersage¬ filter ein Lattice-Filter aufweist.
Eine ADPCM-Kodierung reduziert auf vorteilhafte Weise die be- nötigte Übertragungsbandbreite und weist eine geringe Kodie¬ rungsverzögerung auf. Die Filterkoeffizienten eines Lattice- Filter sind besonders einfach zu bestimmen. Zusätzlich sichert eine Lattice-Struktur die Stabilität des Filters. In einer denkbaren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung ein Allpass-Filter zur Filterung des ersten Audiosignals auf. Eine Allpass-Filterung der Audiosignale führt zu einer besseren Vorhersagequalität der adaptiven Filter durch die Reduzierung von sprunghaften Ände- rungen im Audiosignal.
In einer möglichen Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das von dem ersten Audiosignal abgeleitete Sig- nal ein Ausgangssignal der ersten Kodierungseinrichtung. Vorzugsweise handelt es sich dabei unmittelbar um das kodierte vierte Audiosignal oder ein daraus abgeleitetes Signal. Auf vorteilhafte Weise wird, indem das dritte Audiosignal als Eingangssignal für die Differenz genutzt wird, die Differenz zwischen dem bereits quantisierten Signal und dem zweiten Audiosignal gebildet und zur Übertragung quantifiziert. Damit ist es in einem zweiten Hörhilfegerät eines binauralen Hör- hilfesystems auf vorteilhafte Weise möglich durch Summieren der beiden übertragenen und dekodierten Audiosignale das zweite Audiosignal zu rekonstruieren, ohne dass sich bei die¬ sem das Quantisierungsrauschen der ersten und der zweiten Kodiereinrichtung addieren.
In einer möglichen Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das zweite adaptive Filter ein Lattice-Filter.
Die Filterkoeffizienten eines Lattice-Filter als adaptives Filter sind vorteilhafter Weise mit geringem Aufwand zu bestimmen. Zusätzlich sichert eine Lattice-Struktur die Stabilität des Filters.
In einer denkbaren Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vor- richtung weist diese ein zweites Allpass-Filter zur Filterung des zweiten Audiosignals auf. Eine Allpass-Filterung der Audiosignale führt zu einer besseren Vorhersagequalität der adaptiven Filter in der nachfolgenden Kodierung durch die Reduzierung von sprunghaften Änderungen im Audiosignal.
In einer möglichen Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese ein drittes adaptives Filter auf, wel¬ ches ausgelegt ist, das dritte Audiosignal zu schätzen, wobei es mittels eines NLMS-Algorithmus adaptiert wird.
Indem das dritte adaptive Filter das dritte Audiosignal mit einem adaptiven Filter mittels NLMS-Algorithmus schätzt, ist eine einfache und schnelle Vorhersage der Signalwerte in der zweiten ADPCM-Kodiereinrichtung möglich. Durch die Nutzung der NLMS-Adaption ist es nicht notwendig, die Koeffizienten dieses Filters an die Dekodiereinrichtung zu übertragen. Ein erfindungsgemäßes Hörhilfegerät weist eine erfindungsge¬ mäße Vorrichtung auf, wobei das Hörhilfegerät weiterhin eine Signalübertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen des vierten Audiosignals und des fünften Audiosignals aufweist sowie eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des vierten Au- diosignals und des fünften Audiosignals.
In einer möglichen Aus führungs form des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts weist dieses eine Signalübertragungseinrichtung auf, die zur drahtlosen Übertragung des digitalisierten vier- ten und/oder fünften Audiosignals zu einem Hörhilfegerät des Hörhilfegerätesystems ausgelegt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Hörhilfegerät ist es auf vorteil¬ hafte Weise möglich, jeweils zwei Audiosignale von einem an- deren Hörhilfegerät zu empfangen oder zu diesem zu übertra¬ gen, wobei das Hörhilfegerät die Vorzüge der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung nützt.
In einer denkbaren Aus führungs form des erfindungsgemäßen Hör- hilfegeräts weist dieses ein erstes Mikrofon und ein zweites Mikrofon auf, wobei das Hörhilfegerät ausgelegt ist, das ers¬ te und das zweite Audiosignal von Ausgangssignalen des ersten und des zweiten Mikrofons abzuleiten. Das erfindungsgemäße Hörhilfegerät ermöglicht es so, aufge¬ nommene akustische Signale eines ersten und zweiten Mikrofons für ein zweites Hörhilfegerät bereitzustellen.
In einer bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts ist die Signalverarbeitungseinrichtung ausgelegt, aus dem ersten Audiosignal und einem übertragenen vierten Audiosignal ein binaurales direktionales Audiosignal zu erzeugen . Durch die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Hörhilfegerät in der Lage, eine binaurale Verarbeitung mit geringerem Rauschen und besserer Qualität zu bieten.
In einer Aus führungs form eines erfindungsgemäßen binauralen Hörhilfegerätesystems weist das Hörhilfegerätesystem zwei Hörhilfegeräte nach einem der Ansprüche 10 bis 12 auf, wo¬ durch es deren Vorzüge teilt.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts ;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer
Kodiereinrichtung und eines Dekodiereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Blockschaltbild;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer
Kodiereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Blockschaltbild;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer
Kodiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Blockschaltbild;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer
Dekodiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vor- richtung im Blockschaltbild; Fig. 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungs- gemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts 100. In einem Hörhilfegerätegehäuse 10, 20 sind ein oder mehrere Mikrofone, auch als akusto-elektrische Wandler 2 bezeichnet, zur Aufnahme des Schalls bzw. akusti¬ scher Signale aus der Umgebung vorgesehen. Bei dem Hörhilfegerät kann es sich prinzipiell um ein Hinter-dem-Ohr (HdO) oder In-dem-Ohr (IdO) handeln. Die Mikrofone 2 sind akusto- elektrische Wandler 2 zur Umwandlung des Schalls in erste elektrische Audiosignale. Eine Signalverarbeitungseinrichtung 3, die ebenfalls in dem Hörhilfegerätegehäuse 10, 20 angeord¬ net ist, verarbeitet die ersten Audiosignale. Das Ausgangs- signal der Signalverarbeitungseinrichtung 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Bei einem HdO-Hörhilfegerät wird der Schall gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Oto- plastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräte- trägers übertragen. Es ist aber auch ein anderer elektro- mechanischer Wandler denkbar, wie beispielweise ein Knochenleitungshörer. Die Energieversorgung des Hörhilfegeräts 100 und insbesondere die der Signalverarbeitungseinrichtung 3 erfolgt durch eine ebenfalls in das Hörhilfegerätegehäuse 10, 20 integrierte Batterie 5.
Weiterhin weist das erfindungsgemäße Hörhilfegerät 100 eine Signalübertragungseinrichtung 6 auf, die ausgelegt ist, ein digitales Audiosignal, das, wie nachfolgend beschrieben, von der Signalverarbeitungseinrichtung 3 bereitgestellt wird, zu übertragen und auch zu empfangen und an die Signalverarbei¬ tungseinrichtung 3 zum dekodieren weiterzuleiten. Die Signalübertragungseinrichtung 6 kann unterschiedliche Übertragungs¬ techniken verwenden. Denkbar ist beispielsweise die Modulati- on eines elektromagnetischen Signals mit einer Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 1 MHz oder auch im Bereich von 1MHz bis 10 MHz. Als Antenne ist es dann vorteilhaft, Spulen als magnetische Schleife, eventuell auch mit einem Kern, zu ver- wenden. Denkbar sind aber auch andere Antennenausführungen. Ebenfalls möglich ist eine Übertragungstechnik, die im GHz- Bereich arbeitet und daher auch mit sehr kleinen elektrischen Antennen wie z.B. Dipolen auskommt. Möglich sind hier bei- spielsweise auf Bluetooth basierende Techniken.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer
Kodiereinrichtung bzw. eines Kodierers und einer
Dekodiereinrichtung bzw. Dekodierers im Blockschaltbild, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommen können. Die einzelnen Einheiten in den Blockschaltbildern können als Funktionen in der Signalverarbeitung 3 realisiert sein, genauso aber auch in einem eigenen Prozessor oder Hardwareschaltkreis. Dabei ist es denkbar, dass auch separate Hardware für jeden einzelnen Funktionsblock vorgesehen ist.
Die Fig. 2 stellt eine vollständige Übertragungskette von Eingangssignal s(k) über eine Kodiereinrichtung 30, deren kodiertes Ausgangssignal c(k), das mittels einer durch eine Wolke dargestellte Signalübertragung zu einer
Dekodiereinrichtung 40 übertragen wird und dort wieder zu einem Audiosignal s' (k) dekodiert wird.
In der Kodiereinrichtung 30 wird zunächst das erste Audiosig- nal s(k) von einem adaptiven Prädiktor 34 in einer geschlossenen Rückkopplungsschleife aus dem Quantisierungsfehlersig¬ nal e(k)mit Hilfe beispielsweise eines Gitter-Prädiktors (engl, lattice-predictor ) vorhergesagt. Nach dem Abziehen des Vorhersagewertes s(k) wird das Residuum e(k) normalisiert, indem es durch die von dem Intensitätsschätzer 33 geschätzte Intensität i(k) geteilt wird, was zu einem normalisierten Vorhersage-Residuum u(k) führt.
Das normalisierte Residuum wird anschließend quantisiert. In einer Aus führungs form erfolgt dies mittels eines Lloyd-Max- optimisierten symmetrischen Quantisierers 31 mit veränderlicher Wortlänge w zwischen w = 2 und w = 7. Die Schätzung der Intensität und die adaptive Vorhersage beruhen auf den quan- tisierten Signalen c(k) . Das führt auf vorteilhafte Weise da¬ zu, dass die gleiche Schätzung in dem Empfänger bzw. der Dekodiereinrichtung 40 ausgeführt werden kann und keine weiteren Parameter übertragen werden müssen. Es korrespondieren hierbei die Dekoder 32, 42, Intensitätsschätzer 33, 43 und adaptiven Prädikatoren 34, 44 in der Kodiereinrichtung 30 und der Dekodiereinrichtung 40 zueinander.
Bei einer Abtastfrequenz von 16 kHz führt diese
Codierverfahren zu einer Bitrate von 32 bis 112 kBit/s für ein Mikrofonsignal. Da die Funktion der Kodiereinrichtung 30 auf einer Rückwärtsschätzung beruht, hat das effektive Quantisierungsrauschen am Ausgang der Kodiereinrichtung die spektrale Charakteristik eines weißen Rauschens.
Die dargestellte Aus führungs form der Kodiereinrichtung 30 führt vorteilhafter Weise zu keiner weiteren Verzögerung des ersten Audiosignals. In einer denkbaren Aus führungs form ist jedoch ein FIR-Allpass-Filter a(k) (siehe auch Fig. 4) der Länge N vorgesehen, um das erste Audiosignal s(k) zu glätten, indem impulsartige und schrittweise Änderungen reduziert wer¬ den und so die Gesamtqualität durch eine genauere Intensi¬ tätsschätzung verbessert wird. Mit anderen Worten, das erste Audiosignal s(k) wird gefiltert, bevor es der
Kodiereinrichtung 30 zugeführt wird.
Am Signalausgang der Dekodiereinrichtung 40 wird das Signal sx(k) mit einem invertierten Allpass-Filter gefiltert. In der dargestellten beispielhaften Aus führungs form führt dies zu einer zusätzlichen Verzögerung von 16 Abtastzyklen .
Die in Fig. 2 dargestellte Kodiereinrichtung 30 bzw.
Dekodiereinrichtung 40 wird auch als Gitter-ADPCM- Kodiereinrichtung 30 bzw. -Dekodiereinrichtung 40 bezeichnet.
Fig.3 zeigt eine mögliche Aus führungs form einer
Kodiereinrichtung 50, bei der niederfrequentes Quantisie¬ rungsrauschen reduziert ist. Das Referenzzeichen 53 bezeich- net dabei einen Intensitätsschätzer 53, der die Funktionalität des Intensitätsschätzers 33 mit dem Quantisierer 31 ver¬ eint. Der Quantisierungsfehler A(k) wird dabei bestimmt, indem das quantisierte Vorhersage-Residuum e (k) von dem
unquantifizierten Residuum e(k) abgezogen wird. Das Filter F(Z) kann dabei als Rauschfärbungsfilter genutzt werden, um die spektrale Verteilung des des effektiven Quantifizierungs¬ rauschens am Ausgang der Kodiereinrichtung zu beeinflussen. Um einen Tiefpass-Equalizer auszugleichen, kann beispielswei- se ein Filter mit der funktionalen Beschreibung
F(z) = 0,95 z'1 verwendet werden.
In Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausfüh¬ rungsform einer erfindungsgemäßen Kodiereinrichtung 60 für zwei Eingangssignale xi(k), X2(k), die vorzugsweise miteinan¬ der korrelieren, wie z.B. ein erstes Audiosignal und ein zweites Audiosignal zweier akusto-elektrischer Wandler 2 eines erfindungsgemäßen Hörhilfegeräts 100. Dabei können die in Fig. 2 und 3 dargestellte Kodiereinrichtung 30, 50 und
Dekodiereinrichtung 40 eingesetzt werden. Das erste Audiosignal xi(k) wird, wie zuvor bereits beschrie¬ ben, mit einem Allpass-Filter a(k) gefiltert und anschließend mit einer erfindungsgemäßen Kodiereinrichtung 30, 50 kodiert, wobei die Kodiereinrichtung 30, 50 mittels der in Fig. 2 dargestellten Dekodiereinrichtung 32 auch ein dekodiertes Aus- gangssignal ~ xi(k) bereitstellt.
Das zweite Audiosignal X2(k) wird verzögert, im dargestellten Beispiel um zwei Abtastzyklen, was die Vorhersage erleich¬ tert, und anschließend mit einem Allpass-Filter a(k) gefil- tert. Dann wird ein Zwischenkanal-Vorhersage-Residuum bestimmt, indem eine mittels eines adaptiven Filters h gefil¬ terte Version des kodierten und dekodierten ersten Audiosignals Axi(k) abgezogen wird, die gemäß der Formel eims(k) = x2(k)- Σί=ο h(i) *xi(k-i) bestimmt wird.
Das Zwischenkanal-Vorhersage-Residuum wird anschließend mit der gleichen Implementierung der Gitter ADPCM- Kodiereinrichtung der Fig. 2 oder Fig. 3 kodiert, wobei das lokal dekodierte Ausgangssignal mit eims (k) bezeichnet wird und der Ausgangsbitstrom C2(k) an die Signalübertragungseinrichtung 6 weitergegeben wird. Das dekodierte Ausgangssig¬ nal eims (k) wird nun genutzt, um die Filterkoeffizienten des adaptiven Filters h für den nächsten Schritt zu ermitteln. In der dargestellten Aus führungs form wird ein adaptives Filter h mit NMLS-Adaption angewandt. Denkbar sind aber auch andere adaptive Formen adaptiver Filter.
Das Minimieren der mittleren quadratischen Abweichung eims (k) führt zu einer Relation, die den i-ten Filterko- effizienten zum Zeitpunkt k angibt: h(i,k+l) = h(i,k) + „ " iims(k) A Xl(k-i)
Da der adaptive Prozess lediglich die Ausgangssignale der Kodiereinrichtung 30, 50 verwendet, kann er auf gleiche Weise in der Dekodiereinrichtung 40 verwendet werden und die Vorhersagekoeffizienten müssen auf vorteilhafte Weise nicht mit übertragen werden. Fig. 5 stellt eine Aus führungs form einer Dekodiereinrichtung für zwei Ausgangssignale als Gegenstück zu der
Kodiereinrichtung der Fig. 4 dar. In einem ersten Schritt wird der Bitstrom ci in der Dekodiereinrichtung ADPCM-1 dekodiert, um das dekodierte Ausgangssignal ~ xi(k) zurückzuge- Winnen, das anschließend in der Verzögerungseinrichtung z~2 verzögert werden muss, um die Verzögerung in der
Kodiereinrichtung für das zweite Audiosignal X2(k) auszuglei- chen, und anschließend mit dem Allband-Filter a(k) gefiltert wird, wodurch das Ausgangssignal ~xi(k) bereitgestellt wird.
Der Bitstrom C2 wird verwendet, um das Zwischenkanal- Vorhersage-Residuum eims (k) in dem Empfänger zu dekodieren. Unter der Verwendung des gleichen Adaptionsprozesses wie bei der Kodiereinrichtung, können die Filterkoeffizienten h(i,k) wiedergewonnen werden. Unter Verwendung dieses Filters wird das Ausgangssignal
~x2(k) = iims(k) +
Figure imgf000016_0001
h(i) ~ii(k-i) dekodiert und anschließend mit dem inversen Allpass-Filter a(N-k) gefiltert, um das Ausgangssignal *X2(k) zu erhalten.
Auf vorteilhafte Weise ist die gesamte Verzögerung des Kodie¬ rens in dem dargestellten Beispiel auf 18 Abtastzyklen beschränkt, die sich aus 2 Zyklen aus der Verzögerung des zwei¬ ten Audiosignals und aus 16 Zyklen durch die beiden Allpass- Filter ergeben.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hör- hilfegeräten 100 eines binauralen Hörhilfegerätesystems.
In einem Schritt S10 wird das erste Audiosignals zu einem vierten kodierten Audiosignal. In einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Kodierung nach einem ADPCM-Algorithmus . Dabei ist es möglich, dass als Vorhersage¬ filter 34, 54 ein Lattice-Filter angewendet wird. Denkbar ist auch, dass das erste Audiosignal vor dem Kodieren mittels ei¬ nes Allpass-Filters gefiltert wird. In einem Schritt S20 wird ein drittes Audiosignal aus einer
Differenz eines von dem ersten Audiosignal abhängigen Signals und eines von dem zweiten Audiosignal abhängigen Signals ge¬ bildet . In einer bevorzugten Aus führungs form des Verfahrens ist das von dem ersten Audiosignal abgeleitete Signal ein Ausgangs¬ signal der ersten Kodierungseinrichtung 30, 50, 61, insbeson- dere das kodierte erste Audiosignal bzw. das dritte Audiosig¬ nal oder eine davon abgeleitete, z.B. gefilterte Variante. Auf diese Weise kann nachfolgend die Differenz des zweiten Audiosignals und eines zu übertragenden vierten Audiosignals kodiert werden und auf der Seite der Dekodiereinrichtung 70 das zweite Audiosignal durch eine Summenbildung des dekodierten vierten Audiosignals mit dem dekodierten fünften Audiosignal das zweite Audiosignal wiederhergestellt werden, ohne dass sich zu dem Quantisierungsfehler des zweiten Kodierers 62 auch noch der Quantisierungsfehler des ersten Kodierers 61 addiert.
In einem Schritt S30 wird das dritte Audiosignal nach ADPCM- Algorithmus zu einem fünften Audiosignal mittels einer zwei¬ ten Kodierungseinrichtung 62 kodiert, wobei die zweite Kodie- rungseinrichtung 62 ein zweites adaptives Filter aufweist.
Wie bei Schritt S10 ist es dabei möglich, dass als Vorhersa¬ gefilter 34, 54 ein Lattice-Filter angewendet wird. Denkbar ist es ebenfalls, dass das dritte Audiosignal vor dem Kodie¬ ren mittels eines Allpass-Filters gefiltert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch weitere, in der Be¬ schreibung der Vorrichtung aufgeführte Schritte aufweisen bzw. gemäß dieser implementiert sein. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hörhilfegerä- ten (100) eines binauralen Hörhilfegerätesystems,
wobei die Vorrichtung aufweist:
einen ersten Audiosignaleingang und einen zweiten Audiosignaleingang;
eine erste Kodierungseinrichtung (30, 50, 61) zur Kodierung des ersten Audiosignals von dem ersten Audiosignaleingang zu einem vierten kodierten Audiosignal;
eine Differenzbildungseinrichtung (63) zur Bildung eines dritten Audiosignals aus einer Differenz eines von dem ersten Audiosignal abhängigen Signals und eines von dem zweiten Au- diosignal abhängigen Signals, und
eine zweite Kodierungseinrichtung (62), wobei die zweite Ko¬ dierungseinrichtung ( 62 ) ein zweites adaptives Filter aufweist und ausgelegt ist, das dritte Audiosignal nach einem adapti¬ vem differentiellem Pulscode-Modulationsalgorithmus zu einem fünften Audiosignal zu quantifizieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Kodierungseinrichtung (30, 50, 61) und/oder zweite Kodierungseinrichtung (30, 50, 62) ein Rauschfärbungsfilter aufweist, welches ausgelegt ist, ein Quantisierungsrauschen zu erzeugen, dessen Energieanteil bei niedrigeren Frequenzen geringer ist als bei höheren Frequenzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kodie- rungseinrichtung (30, 50, 61) ausgelegt ist, das erste Audiosignal nach einem adaptivem differentiellem Pulscode- Modulationsalgorithmus zu quantifizieren, wobei die Kodie¬ rungseinrichtung als ein adaptives Vorhersagefilter (34, 54) ein Lattice-Filter aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Allpass-Filter (64) zur Filterung des ersten Audiosignals aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das von dem ersten Audiosignal abgeleitete Signal ein Aus¬ gangssignal der ersten Kodierungseinrichtung (30, 50, 61) ist .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite adaptive Filter ein Lattice-Filter ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein zweites Allpass-Filter (65) zur Filterung des zweiten Audiosignals aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein drittes adaptive Filter aufweist, welches ausgelegt ist, das dritte Audiosignal zu schätzen, wobei es mittels eines NLMS-Algorithmus adaptiert wird.
9. Hörhilfegerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 8, wobei das Hörhilfegerät (100) weiterhin eine
Signalübertragungseinrichtung (6) zum drahtlosen Übertragen des vierten Audiosignals und des fünften Audiosignals und ei¬ ne Dekodiereinrichtung (70) zum Dekodieren des vierten Audiosignals und des fünften Audiosignals aufweist.
10. Hörhilfegerät nach Anspruch 9, wobei die Signalübertra¬ gungseinrichtung (6) zur drahtlosen Übertragung des digitalisierten vierten und/oder fünften Audiosignals zu einem Hörhilfegerät (100) des Hörhilfegerätesystems ausgelegt ist.
11. Hörhilfegerät nach Anspruch 10, wobei das Hörhilfegerät einen ersten und einen zweiten akusto-elektrischen Wandler (2) aufweist, wobei das Hörhilfegerät (100) ausgelegt ist, das erste und das zweite Audiosignal von Ausgangssignalen des ersten und des zweiten akusto-elektrischen Wandlers (2) abzuleiten .
12. Hörhilfegerät nach Anspruch 11, wobei die Signalverarbei¬ tungseinrichtung ausgelegt ist, aus dem ersten Audiosignal und einem übertragenen vierten Audiosignal ein binaurales di- rektionales Audiosignal zu erzeugen.
13. Binaurales Hörhilfegerätesystem, wobei das Hörhilfegerä¬ tesystem zwei Hörhilfegeräte nach einem der Ansprüche 10 bis 12 aufweist.
14. Verfahren zum Kodieren eines ersten und eines zweiten Audiosignals für eine Übertragung zwischen zwei Hörhilfegeräten (100) eines binauralen Hörhilfegerätesystems,
wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(S10) Kodieren des ersten Audiosignals zu einem vierten ko- dierten Audiosignal;
(S20) Bilden eines dritten Audiosignals aus einer Differenz eines von dem ersten Audiosignal abhängigen Signals und eines von dem zweiten Audiosignal abhängigen Signals, und
(S30) Kodieren des dritten Audiosignal nach einem adaptivem differentiellem Pulscode-Modulationsalgorithmus zu einem fünften Audiosignal mittels einer zweiten Kodierungseinrichtung (62), wobei die zweite Kodierungseinrichtung ( 62 ) ein zweites adaptives Filter aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das von dem ersten Audiosignal abgeleitete Signal ein Ausgangssignal der ersten Kodierungseinrichtung (30, 50, 61) ist.
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EP2360943A1 (de) * 2009-12-29 2011-08-24 GN Resound A/S Strahlformung in Hörgeräten

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