WO2019043246A1 - Mehrzweck-hochleistungshörgerät mit einem mobilen endgerät, insbesondere smartphone - Google Patents

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WO2019043246A1
WO2019043246A1 PCT/EP2018/073718 EP2018073718W WO2019043246A1 WO 2019043246 A1 WO2019043246 A1 WO 2019043246A1 EP 2018073718 W EP2018073718 W EP 2018073718W WO 2019043246 A1 WO2019043246 A1 WO 2019043246A1
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hearing
hearing aid
sound
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Karl-Jürgen KEMMELMEYER
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Kemmelmeyer Karl Juergen
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    • H04R25/556—External connectors, e.g. plugs or modules

Definitions

  • the invention relates to a high performance hearing aid.
  • a high performance hearing aid In addition to its main function as a therapeutic hearing aid for persons with limited hearing, it offers additional functions for other listening situations, in particular telephoning.
  • a particular difficulty of hearing aids is that they are operated in sometimes considerably different acoustic environment conditions (listening situations).
  • Such auditory situations include, for example, a (personal) conversation, a mass environment with many other people, a telephone call, listening to music in the private sector but also, for example, a concert visit with public music playback. All these situations have different Anforde ⁇ requirements. Fulfilling these is a challenge.
  • the hearing aid is to be designed based on a smartphone (DE 20 2011 105 898 U1).
  • a special program on the smartphone recreates the functionality of the hearing aid.
  • the smartphone is combined with a special earphone, which also includes a microphone.
  • a Schallbearbei ⁇ tion in particular to achieve a pulse limit and noise suppression, and further echo avoidance.
  • this groove ⁇ wetting of the MP3 player is both beneficial as Res ⁇ resources be saved, but then also functionally be ⁇ fronting.
  • MP3 players are intended for a compressed artificial signal; this objective bites with the aim of enabling listening to music at the highest possible level. This applies not only to the high level of listening to music, but at the other end also for the more down to earth level in the field of telephony itself.
  • MP3 players are not designed.
  • a certain latency problem in this case acts, since the La ⁇ tenzzeit is meaningless in itself in the music playback, when using (as a hearing aid be it for calls or to Telephony) but not. It is a typical compromise device, which does not satisfy especially because of the unresolved latency problem.
  • the invention is based on the object starting from the last-mentioned prior art to provide an improved hearing aid ⁇ system, which increases the user-friendliness at the same or better functionality.
  • a hearing aid system comprising a to be arranged at the ear of a user hearing unit and a remote cookedsein ⁇ integrated, wherein the remote processing unit is implemented as a mobi ⁇ les terminal, in particular smart phone, wherein a signal connection is provided, via which communicate with the hearing unit and the processing unit and the Ver ⁇ processing unit comprises a signal processing path for external sound signals to an amplifier with a
  • Basic signal for the signal processing path is formed wel ⁇ ches corresponds to the incoming sound
  • the hearing unit comprises an open earphone and a microphone
  • the processing unit has a com ⁇ pensationspfad comprising a compensator and a splitter, wherein the compensator is designed to be from an applied fundamental signal based on an adjustable frequency band profile of the user compensation be ⁇ votes, in such a way that the compensation signals are a Emphase of the basic signal, and the splitter is thoroughlybil ⁇ det to split off the basic signal, so that an the OH ⁇ purity Transmitted output signal consists only or at least mainly from the compensation signal, the Compensation signals in the ear canal are synchronously superimposed on the external sound signal.
  • the basic concept of the use of a smartphone for a hearing aid system is decisively improved in that the other hand resulting by signal propagation time on the one hand and processing time latency mi ⁇ is nimiert total, and that the compensation signal is added to the naturally carried out there external sound signal in the ear canal, so that the user hears the sum of the two.
  • the invention has recognized that it is precisely this aspect which is the critical factor that hitherto stood in the way of a proliferation of smartphone-based hearing device systems.
  • the core idea of the invention is to achieve a considerable Re ⁇ production of the required signal processing effort with the present invention designed Kompensationska ⁇ nal.
  • a compensation signal is determined as Em ⁇ phase to the basic signal, and from a splitter, the basic signal is split off itself, a significant reduction of the data to be handled for further processing amount of data is achieved.
  • the complex signal processing is not - as is usual - on the total signal angewen ⁇ det, but only on a subset of them (namely, the "rest" - portion remaining after cleavage of the fundamental signal), the data to be processed quantity is thus significantly reduced. This allows for significantly faster signal processing, so that the latency is significantly reduced.
  • the compensation signal OF INVENTION ⁇ dung as produced is therefore comparatively ⁇ as quickly ready and can thus easily the
  • Basic signal are mixed.
  • the invention has recognized that this is particularly expedient for the use of a of ⁇ fenen headphones, in which the basic signal per se can pass through the ear canal and thus only the (according to erfindungsge ⁇ moderately generated with low latency) compensation signal hin- is added. According to the invention, this takes place quasi-synchronously, ie without a delay perceptible to the user (ie a latency below the perception threshold).
  • the invention is thus based on the idea that in operation the base signal in the signal processing is not fully mitzu- process, but instead cleave in the compensation path, so as to process only a data-reduced Kompensationssig ⁇ nal.
  • This allows a significantly faster processing and transfer rate back to the earphone, resulting in a practically relevant reduction in latency.
  • a signal overlay at the ear with the (there anyway anyway) basic signal is thus problem-free.
  • a) that the ear sends out a wave during the hearing b) that, as with all people, even in patients with residual hearing in the brain, object-related hearing experiences (so-called auditory representations) such.
  • auditory representations As the sound of an instrument, the noise of a drill, the voice sound of family members, etc. are stored.
  • a possible klangge ⁇ faithful recording is necessary as it provides the architecture of the ear, as well as a wide range of frequencies in order to edit the frequency range of human hearing. This is particularly useful when using open headphones. Because while further fitting in the ear canal natural external audio signal is routed to the drum fell ⁇ and it will only get the compensation signal according to the invention produced with low latencystandge ⁇ adds from the earphones. The processing of the fundamental signal and its transmission and delivery via the earphone is not only ver ⁇ avoided, but also, thanks to the elimination in the compensation path even a significantly faster signal processing thanks to data reduction. As a result, an effective prevention of unwanted sound abrasions is achieved.
  • the natural architecture of the auricle is ge ⁇ uses for the position of microphone and speaker per ear so that the recording (microphone) takes place in the sound collection point of the auricle and the Playback (speakers) in the open ear canal.
  • Microphone and speakers are preferably connected to a unit that carries the hearing impaired in each ear.
  • the invention can be implemented with a commercially available per se as a processing unit and a smartphone Hörein ⁇ integrated, wherein the invention is implemented as a formality functiona ⁇ app on the smartphone. Since a large part of the population today already has a smartphone, the invention can be realized with a minimum of effort.
  • the use of the smartphone also gives the user a familiar user interface, which is favorable for acceptance by the user himself. Because of the ubiquity of the smartphone, the acceptance by people is also high, so that the traditional stigma of hearing aid user effectively ver ⁇ avoided is.
  • wel ⁇ ches corresponds to the sound arriving at the ear.
  • the term describes, on the one hand, the acoustic signal itself, which is conducted from the external ear via the auditory canal [external auditory meatus] to the eardrum.
  • the term also includes the corresponding electrical signal which is picked up by the microphone of the hearing unit which is acted upon by the acoustic signal and transmitted to the processing unit.
  • a compensation signal is understood to be the signal which was determined by the (digital) signal processing of the processing unit in the compensation path as an additional signal for correcting the pathologically caused, distorted frequency response of the user.
  • a mobile terminal is typically a smartphone or a tablet computer.
  • the emphasis is a term of art in the field of processing and Signalverarbei ⁇ referred automatic increase (possibly also Absen ⁇ effect) of a signal in certain frequency ranges.
  • the emphasis is chosen so that a (as far as possible) compensation of Hörde Stamms of the user he ⁇ reaches.
  • ear peripheral sound recording
  • nerve conduction electrical energy
  • brain processing in the brain
  • the diagram shows an ideal type of hearing loss compensation using one or more Equali ⁇ zer.
  • the vertical represents the dynamics (volume), the horizontal represents the frequencies.
  • Each sound signal consists of a frequency band in which the individual frequencies have different volumes.
  • the audible range of the human ear is approximately 16 Hz to 16,000 Hz.
  • the compensation equalizer takes over the amplification (emphasis) of certain frequencies in the new high-performance hearing aid in accordance with the audiometry curve of the hearing impaired, in order to compensate for the hearing loss (to compensate to sift); it is programmed in accordance with the by audiometry ermit ⁇ telten hearing loss per ear.
  • EQ 2 adaptation equalizer
  • a panoramic potentiometer compensates for the difference in volume perception between the left and right ear of the hearing impaired.
  • the high-performance hearing aid offers Adjustment derarti ⁇ ge complex listening situations best options: apart from the three processing steps (EQ 1, EQ 2, Panorama) per ear, the user now has even the possibility of using the Adaptionsequa ⁇ targeted lizers (EQ 2) the frequency ranges the consonant ⁇ annul, to enhance the figure-ground perception.
  • the signal path expediently comprises a mode selector for selecting between a hearing aid mode and an additional telephone mode, in which a voice signal output by a telephone module of the processing unit is applied as an input signal to the compensation path.
  • the hearing aid can also be used directly for use with a mobile phone module, as is often provided in the processing unit anyway.
  • the processing unit is a smart phone:
  • the incoming speech signal can be fed directly into the processing unit during a call, so that a detection via a microphone is not necessary. Microphone related noise or signal propagation delay due to the use of the microphone is avoided in this way. This results in a considerable improvement of the voice quality for the user.
  • a switch is provided for this purpose, which switches the input signal in a telephone mode, namely from a microphone on the ear unit to a voice signal emitted by the telephone module.
  • the mode selector may switch to a play mode, to a player of the processing unit. This is preferably an integrated MP3 player and / or streaming client.
  • the invention can thus use directly in the processing unit arranged signal sources, such as the telephone module or the Ab ⁇ game device, and use their output signal directly to the input of the signal path for further processing for the corresponding compensation of hearing deficiencies of the user.
  • the user not only in the hearing aid mode, but also in phone mode and playback mode is one adapted to the hearing loss of the user ⁇ playback.
  • the user Independent of the mode, the user thus receives a (for him) constant high signal quality across the different modes ("seamless integration" of the different modes).
  • automatic switching between the modes is furthermore provided. It is particularly useful when the switch cooperates with a switch, wherein the switch is designed to bypass the inventively provided splitter in the phone mode and / or play mode.
  • the splitting of the basic signal void - so but also eliminates the runtime improvement achieved by the Abspal ⁇ th.
  • the term of improvement is not he ⁇ conducive for use as a player, since this did not depend on a Echtzeitfä ⁇ ability.
  • the switch also acts as a switch for the latency ⁇ reduction.
  • the hearing aid mode deviating configured ge ⁇ genüber phone mode and / or play mode so that in Hörge ⁇ etzmodus a latency in the compensation path is less than in the phone mode and / or playing mode.
  • this is achieved by means of faster filters and / or reduced data rate.
  • digital filters offer the advantage that they can be chosen differently depending on the mode.
  • the latency time which is preferably considerably reduced, results in faster signal processing in the compensation path so that the compensation signal is available more quickly and can be transmitted to the earphone, from which it is emitted into the auditory canal of the user. It mixes there with the basic signal available there, so that a low latency is accompanied by an improved quality of the overall signal.
  • the latency in Hör ⁇ device mode is at most 12 ms, preferably at most 10 ms and more preferably at most 8 ms.
  • a lower limit is not mandatory, but in practice it will be the minimum value usually 1 ms.
  • a practically proven range is between 2 to 8 ms.
  • a programming interface is expediently provided for the compensator.
  • the compensator can be programmed from the outside with a compensation characteristic suitable for the user.
  • the programming ⁇ interface is connected over a mobile module of the processing unit to a server of a therapy station.
  • the connection is here conveniently over the Internet, with the processing unit via the mobile radio module can be connected ver ⁇ anyway.
  • the treatment station can (often this will involve be an ENT practice) un ⁇ indirectly accomplish programming of the processing unit, so as to achieve a better adaptation to the user. This is made particularly comfortable by the further provision of a user-operable interface in the form of a separate app which serves to administer this process.
  • an equalizer is provided in the signal path, in which different listening situations are stored as a profile. It is designed separately from the compensator.
  • the equalizer is connected downstream of the compensator.
  • the hearing device system according to the invention can be adapted to different environmental conditions and the resulting different hearing situations.
  • listening situations can be stored for quiet environment, entertainment in noisy environment, listening to music at home, listening to music in public space (concert), etc.
  • Selecting a suitable profile can significantly improve the overall device's compensation performance. It is useful if the main equalizer with a selection unit cooperates, in such a way that the profiles are selectable by the user, and preferably also changeable. In this way, the user can customize the profiles according to his personal circumstances. Furthermore, he can choose her suitable. However, it should not be ruled out that, if necessary, an automatic switching of the profiles is provided.
  • the signal connection between the processing unit and hearing unit at the ear is preferably carried out wirelessly.
  • a Bluetooth connection in particular an ener ⁇ giequaintde variant of the Bluetooth connection is particularly useful. Thanks to such a wireless design of the signal connection disturbing cables can be avoided. The comfort of use increases be ⁇ considerable. However, it should not be ruled out that the hearing unit is connected to the processing unit via a cable connection.
  • the signal path expediently comprises AD and DA converters.
  • this original parts to the processing ⁇ processing unit are. It can be ⁇ already normally present anyway converter of the processing unit will ge ⁇ use in this way. This saves additional effort and simplifies signal routing.
  • transducers arranged at the hearing unit can also be provided. The latter is particularly advantageous when using a digitally operating signal connection, in particular a Bluetooth connection.
  • the signal propagation time in the compensation ⁇ path is smaller than the signal transit time between the microphone and the input of the processing unit and output to the processing ⁇ processing unit and speakers.
  • the hearing aid system is embodied stereophonically with a left and a right channel and preferably comprises a mask. norama module.
  • This design allows a clear realis ⁇ zierres listening experience for the user.
  • the Panorama module it ⁇ it enables to compensate for dynamic differences between the ears.
  • the compensation signal it is possible for the compensation signal to further adapt the original signal, as detected by the hearing unit, by means of the main equalizer and to mix it again steplessly into the compensation signal.
  • the natural Klan ⁇ impression for the user can be further improved.
  • the hearing unit is preferably embodied as a commercially available stereo headphones, additionally comprising microphones for receiving the original signal and is provided with a bidirectional Sig ⁇ nalfact to the processing unit.
  • a commercially available stereo headphones as they are often worn today in public, the sound system can be hidden inconspicuously. The hitherto frequently occurring in hearing aids stigma for the user due to visible arrangement of the hearing aid is effectively reduced in this way.
  • the hearing unit expediently comprises a sound pipe ⁇ pipe, at the beginning of an electro-acoustic transducer is arranged and whose end is designed as a final funnel, which is preferably to be arranged on a sound-transmitting material in Ge ⁇ listening of the user.
  • a passing of the background signal is obtained (so-called open construction). It mixes in this way automatically in the ear with the compensation signal generated by the processing unit.
  • the execution by means of the funnel preferably tapers and the Schalllei ⁇ ment tube from the connection of the transducer at the beginning and in turn opens like a funnel for radiating the sound in the open ear canal.
  • the sound pipe is designed as a pressure wave hose and / or the final funnel shaped like a so-called falls of an orchestra horn.
  • the sound-permeable material is approximately teardrop-shaped and has an opening for receiving the sound tube with the end funnel. It is shaped so that the end funnel is positioned away from the ear canal, preferably centrally in the ear canal.
  • the hearing unit is preferably provided in the area of the Be ⁇ funnel with openings, to direct the sound better in the interior of the ear.
  • the sound tube is preferably made flexible and thus allows easy adaptation to the individual circumstances at the user's ear.
  • the hearing unit preferably comprises further a microphone wel ⁇ ches in the auricle located adjacent to the ear canal.
  • a microphone wel ⁇ ches in the auricle located adjacent to the ear canal.
  • mount the microphone on the hearing unit in such a way that the microphone is positioned in a sound focus point of the ear.
  • the microphone is thus positioned outside the ear canal at a certain point in the pinna through the hearing of the invention.
  • the microphone has been proven to provide the microphone with at least one sound guide.
  • This is shaped to partially, but not completely surround a sound inlet of the microphone, and that preference ⁇ surrounds a circular arc. Conveniently, it extends over about a part of the circumference, preferably in the range of about one-fifth to one-third of the circumference.
  • the sound guide vane is arranged so with its inner surface facing away from the end funnel. It has been proven to dimension them so that their height is smaller than the diameter of the sound inlet opening of the microphone, preferably less than half.
  • FIG. 1 shows an overview representation of a hearing aid system according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a hearing unit arranged in the ear
  • FIG. 3 is a block diagram of a hearing aid mode
  • Fig. 4 is a functional diagram to Figure 3 with the Kompensati ⁇ onspfad.
  • Fig. 5 is a block diagram of a telephone mode
  • Fig. 6 is a functional diagram to Figure 5 with the Kompensati ⁇ onspfad.
  • Fig. 7a, b show two views of the hearing unit
  • FIG. 8 shows a detail of the microphone and the sound guide vane
  • FIG. 9 Detail view for mounting in the ear canal
  • Fig. 14a, b representations of the bell shape of orchestral horn and trumpet;
  • Fig. 15 ideal typical representation of the compensation of a
  • 16 is a functional diagram illustrating what the hearing-impaired user hears with the high performance hearing aid.
  • Figure 1 shows an overview of the sinsbei ⁇ game for the hearing aid system. Thereafter, the Hörommesys ⁇ a system at the ear (9) of a user to be arranged hearing unit
  • the processing unit (3) is designed as a smartphone or a tablet.
  • This may preferably be a Bluetooth connection (21), but it should not be ruled out that, alternatively or additionally, a cable connection (20) may be provided.
  • the cable connection may preferably be a Bluetooth connection (21), but it should not be ruled out that, alternatively or additionally, a cable connection (20) may be provided.
  • the cable connection may preferably be a Bluetooth connection (21), but it should not be ruled out that, alternatively or additionally, a cable connection (20) may be provided.
  • the smartphone acting as a processing unit (3) is conventionally designed. It has a housing with a large ⁇ Shen display for operation. Furthermore, it has a mobile radio module (32) via which data and / or voice telephony can be exchanged in a mobile radio network (87). For this purpose, the smartphone is provided with a visible or invisible angeord ⁇ Neten antenna (31).
  • the hearing unit 1 comprises an earphone (11), which is designed in an open design.
  • a sound tube (10) is provided, which via a final funnel (14) in the ear canal
  • the sound tube (10) is connected in the region of the beginning of the ear canal (90) with a holding plate (15).
  • This has a plurality of sound pipe holes (16) in order to achieve the most unhindered possible entry of the sound to the ear (9) in the ear canal (90).
  • the holding plate (15) is so bronze ⁇ det that they are with a support arm within the pinna
  • Al ⁇ ternativ can also be a star-shaped holder (18 ⁇ ) vorgese ⁇ hen, as shown in the illustration in Fig. 9. This supports the end of the sound conduction tube (1) with the end ⁇ funnel (bell) (14) from at a shroud (18 ").
  • the free interspaces (18" ⁇ ) between the star-shaped holder (18 ⁇ ) and the jacket (18 ") are preferably open and thus allow an unhindered passage of the natural sound signal coming from the outside - this mixes with the sound signal generated by the hearing aid for compensation and emitted via the bell (14).
  • the listening unit (1) is stereophonic, ie there is one earphone (11) and microphone (12) for the left ear and one earphone (11 ⁇ ) and microphone (12 ⁇ ) for the right ear. Subsequently, ⁇ reasons of simplification only treats a closer; for the other entspre ⁇ same applies, mutatis mutandis.
  • Fig. 10a The design of the final judge as Schallleitbecher is de ⁇ waisted in Fig. 10a. There can be seen the end of the sound conduction tube (10) which widens at its end and there is a ⁇ Schallleitbecher (14) is formed. This is formed in the shape of the falls of an orchestra horn.
  • the orchestra horn (see Fig. 14a, b from Wikipedia "Horn") has a narrow scale of the tube, the extension of the tube towards the
  • a Smartphone Ver ⁇ processing unit (3) comprises a mobile ⁇ module (32) that communicates via an arranged on or in the housing at ⁇ antenna (31) to a mobile network (87). Furthermore, the mobile radio module (32) is preferably configured to dial into the Internet (88). Also connected to the Internet (88) is a therapy station (89). This may in particular be a practice of a doctor's ears act (ENT practice) that a server (not Darge ⁇ represents) has to provide adjustment data for the processing unit (3).
  • ENT practice a practice of a doctor's ears act
  • the processing unit (3) further comprises an analog / digital converter (41) and digital / analog converter (48). Further, it has input and output amplifiers (40) (49) for Ver ⁇ amplification of incoming voice signals - in particular from the microphone - as well as to be output for amplifying sound signals.
  • a signal processing path (4) is formed, which among other things comprises an equalizer (42). Further, the invention provides a compensator (50), which is currentlybil ⁇ det to compensate for restrictions on the hearing of the user across the frequency spectrum by appropriate additional signals.
  • a programming interface (52) is provided, via which the compensator (50) can be programmed. This is done in particular by setting parameters as determined individually by the therapy station (89) for the user has been. These may be transmitted wirelessly by means of the Mo ⁇ bilfunkmoduls (32) over the Internet (88) in the proces ⁇ processing unit (3) advantageously. Furthermore, a Bluetooth module (21) is provided which serves to establish a signal connection (2) to the hearing unit (1).
  • a sound signal from the order ⁇ ssen is received, for example, the speech signal is an entertaining to the user person.
  • This incoming sound signal is symbolized by the signal train (71).
  • the microphone (12) receives this sound signal and converts it into electrical impulses.
  • the amplifier (40) is provided at the input. Its output is converted to digital signals by an analog-to-digital converter (41).
  • the processed signal is in the extent ⁇ now referred to as the base signal (72).
  • the further signal processing in the signal path (4) as well as in a compensation path (5) is preferably di gital ⁇ . According to the invention, a compensation path for improving the intelligibility of the sound signal for the user
  • the Kompensa ⁇ tion path (5) comprises a frequency compensator (50). This is designed to generate determined depending on the by the Therapiesta ⁇ tion (89) defects in the Hörfrequenzkurve the user corresponding additional signals, that add to the ⁇ special signal frequencies in the pathological frequency spectrum for compensation.
  • the compensator includes, inter alia, digital filters (51). Depending on this, additional signals are determined (they are indicated in the illustration in FIG. 4 by black colorations on the signal train shown). They become the basic signal at the output of the compensator (50)
  • composition signal (73) added to form a composition signal (73).
  • the signal is now applied to a splitter (53).
  • the ⁇ ser is adapted to separate the basic signal. What remains at the output is only the additional signal determined by the compensator (50). This is visualized by the signal train (74), in which the (now separated) basic signal is symbolized by dashed representation.
  • the signal may optionally be processed by an equalizer (42) further ⁇ .
  • the equalizer (42) can adapt to the respective listening situations.
  • different profiles are provided, each of the profiles (43) stands for a different listening situations.
  • One of the profiles (43) can be ⁇ selected by the user on the display means of the selection unit (44). May be further vorgese ⁇ hen a panoramic module (45). This is designed in a stereophonic design of the hearing aid system to compensate for dynamic differences between the left and right ear of the user.
  • a panorama controller (46) is provided as an input to the panoramic module.
  • the output signal thus formed is applied to a di gital ⁇ / analog converter (48) for conversion back into an analog signal.
  • the signal is then performed after amplification by an output amplifier (49) to the earpiece (11) of the hearing unit (1) to ⁇ .
  • a superimposition signal (70) It is irrelevant for the dung OF INVENTION ⁇ where the digital / analog rescission is made as to whether in the processing unit (3) or - in case of digital signal connection (2), such as Bluetooth, preferable - only in the auditory unit (1). In the latter case, the digital / analog Conversion may be conveniently integrated be embodied in the transition from ⁇ amplifier (49) and as so-called. Class D amplifier. This offers considerable advantages for compactness and efficiency, which in turn has a favorable effect on the Energyver ⁇ consumption and thus reduced size of batteries to supply energy.
  • the additional signal (74) may be reduced in resolution compared to the basic signal (72).
  • the additional signal can be processed with a resolution of 8 bits, while the basic signal is provided with a higher resolution of 10 bits, 12 bits or more. So there is a significant data reduction by the restriction to the additional signal (74). In this way, a much faster verar ⁇ processing, so that the latency in the compensation path (5) and signal processing path (4) is significantly reduced as a whole.
  • the aim is a latency in the range of 2 to 8 ms, preferably up to a maximum of 12 ms.
  • the functionality described is preferably realized by means of ei ⁇ ner special app in the smartphone.
  • the additional app in the smartphone is integrated into the audio path of the smartphone ("looped in.") It works stereo (2 x mono)
  • the compensation equalizer (50) (equalizer 1), which is set to the audiometrically determined hearing loss of the hearing impaired, including storage of his attitude,
  • the app (software) provides three modes of operation:
  • Mode 1 everyday listening with hearing (focus on speech intelligibility ⁇ ) 2.
  • Mode 2 Making Calls with the Smartphone (Playback Adapted to Hearing Loss)
  • Mode 3 listening to music with your smartphone (playback adapted to hearing loss).
  • Standard operating mode is operating mode 1, ie the Hörgerä ⁇ te mode.
  • the switchover to the corresponding operating mode 2 or 3 takes place automatically.
  • the app uses the smartphone's ADDA conversion (41, 48) for modes 1, 2, and 3:
  • mode 1 the performance (latency) of the smartphone during ADDA conversion (41, 48) and wireless transmission is still challenging
  • the design of the high performance hearing aid is modified so that the AD and DA conversion takes place in a separate, wirelessly connected to the smartphone unit (eg behind the ear).
  • the ADDA conversion (41, 48) ggfls.
  • On a data-reduced basis (possibly with only 8 bits) work in the app itself to achieve a lower latency, so that the radiated by the playback unit, edited signal as synchronously as possible, of course hearing over ⁇ can store.
  • the Compensation Equalizer (50) (EQ 1) of the app adopts the amplification or amplification of certain frequencies according to the audiometric curve of the hearing impaired person in order to compensate for the hearing loss (see Fig. 15 dashed curve) (see Fig. 15) Curve); He is programmable via your phone or via the Internet from the ENT practice and is fixed at ⁇ hand audiometry curve.
  • the adaptation equalizer (42) (EQ 2) the app used to adjust the hearing aid to specific listening situations: here the hearing impaired can call up presets or even program and save your own SET ⁇ settings on the display of the smartphone.
  • FIGS. 5 and 6 show a variant of the exemplary embodiment. Same components are designated with identical reference ⁇ number.
  • the illustrated in Figure 5, 6 ⁇ execution example differs from that illustrated in figure 3 essentially in that the processing unit (3) has ei ⁇ NEN additional play mode.
  • the play mode serves to present music, radio plays or other sound material to the user by means of a playback device (34), such as an MP3 player and / or streaming client.
  • the proces ⁇ processing unit in addition to a mode selector (56) with a switch (58). It is configured to switch from normal hearing aid operation to a play mode or a telephone mode.
  • Basic signal (72) is no longer split off, but it is instead the total signal (75) consisting of basic signal (72) and additional signal (74) further processed. While this has the disadvantage that now is not the budget for the United ⁇ processing speed data reduction by ab ⁇ split of the basic signal (72) can be drawn. However, the invention has recognized that it no longer matters critical in this case on the latency, because in any case the Ge ⁇ yaksignal by the earphone (11) shall be given. Thus, by means of the switching module (56), an optimal adaptation of the processing unit to the respective operating mode can be achieved.
  • Fig. 12 shows the telephone mode. It is provided (by means of the app):
  • the telephone signal is a mono signal.
  • the compensation equalizer (EQ 1), permanently integrated with the audio path, corrects or compensates for the hearing loss of the hearing impaired person so that the interlocutor's speech is more easily understood.
  • Fig. 13 shows the playback mode. This signal flow is used for listening to music, listening to the radio, music streaming, games, etc. using a smartphone. It is provided that (using the app):
  • the music signal is a stereo signal.
  • FIG 7 two views of the hearing unit (1) are Darge ⁇ represents, with figure 7a in a sectional view and Figure 7b as part ⁇ view in plan view.
  • the holder which acts as a base plate. It is made transparent, preferably before ⁇ from dimensionally stable soft latex material.
  • At her be ⁇ consolidates a sound pipe (10), at the beginning of an electro-acoustic transducer (13) is arranged. This is secured via an anechoic rubber ring (10) on the sound conduction tube (10) and acts as a speaker Hö ⁇ purity (1).
  • a final funnel (14) is provided at the end of the sound pipe (10).
  • Ummante- (18) made of sound-conducting material in the ear canal (90) of the User positioned.
  • a fastening ⁇ supply ring (16) In the region of the passage of the sound ⁇ line pipe (10) through the holder (15) is a fastening ⁇ supply ring (16) with a plurality of sound pipe openings (16 ⁇ ) arranged.
  • the fastening ring (16) positions the sound tube (10) in the holder (15) and is formed with its openings (16 ⁇ ) to direct the incident on the outside of the ear (9) sound into the ear canal (90).
  • the microphone (12) has a substantially round sound inlet opening (17).
  • an outwardly projecting element (19) is arranged as a sound ⁇ guide surface, which is formed like a blade, in ⁇ particular arcuate. It preferably extends over approximately 1/4 to 1/3 of the circumference of the sound inlet opening (17).
  • it promotes favorable reflection behavior, and on the one hand increases the sensitivity of the microphone (12) and, on the other hand, prevents unwanted feedback with the sound entering the auditory canal (90).
  • it has at its free end on an overhanging attachment (19 ⁇ ), which further favors the focusing of the sound.
  • microphone (12) and speakers (sound transducer 13) are connected to form a unit, the user in the ear, inserted in the ear canal (90) wears.
  • the hearing aid works in two-channel stereo (2 x mono).
  • the microphone and speaker per ear, the architecture or natural function of the auricle and the ear canal are positioned so that the recording (microphone) takes place in the sound collection point of the auricle and As the ⁇ dergabe (speakers) in the open ear canal.
  • the positioning of the microphones in the sound collecting point of the ear ⁇ shells and the thus generated A / B level stereo signal (2 x mono) allow the hearing impaired to continue a natural directional hearing.
  • the sound is heard in full frequency band in front of the head, sound ( "dimmed") from behind in formerlyredu ⁇ ed frequency band can sound from the side by the time differences between the ears, which determine the Ge ⁇ brain and evaluate.
  • the distance between The ears and the architecture of the earcups are the cause of this mechanical-acoustic phenomenon.
  • the invention can be summarized as follows:
  • the core idea of the invention lies in the novel design of a multipurpose high-performance hearing device, the
  • c) provides a novel special microphone & speaker unit for optimum utilization of the acoustic conditions of the auricle and the auditory canal
  • this microphone & speaker unit uses a novel microphone with a sound guide in the sound collection point of the auricle
  • e ensures open listening because of the outgoing from the ear canal shaft, characterized in that the playback by means of a pressure wave tube (alternatively at the same Posi ⁇ tion speaker) with attached bell in the form of the falls of an orchestral horn is positioned centrally in the open ear canal
  • k) of the ENT practice is directly programmable via the Internet and enables the user to own, savable adjustments to indi ⁇ vidual listening situations,

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Abstract

Hörgerätsystem umfassend Höreinheit (1) am Ohr und abgesetzte Verarbeitungseinheit (3). Die abgesetzte Verarbeitungseinheit (3) ist ein mobiles Endgerät(Smartphone). Sie weist einen Kompensationspfad (5) auf mit einem Kompensator (50) sowie einem Splitter (53). Der Kompensator (50) bestimmt aus einem angelegten Grundsignal (72) je nach Hördefekt des Nutzers Kompensationssignale. Der Splitter (53) spaltet das Grundsignal ab, so dass dasan die Höreinheit (1) übermittelte Ausgangssignal (74) nur oder zumindest hauptsächlich aus dem Kompensationssignal besteht, wobei das Kompensationssignal im Gehörgang dem externen Schallsignal synchron überlagert wird. Das Kompensationssignal wird bestimmt als Emphase zum Grundsignal, und von einem Splitter das Grundsignal abgespalten. Das Grundsignal wird bei der Signalverarbeitung also nicht voll mitgeschleppt. Es wird eine erhebliche Reduktion der Datenmenge erreicht. Dies ergibtschnellere Signalverarbeitung und kürzere Latenzzeit.Das Kompensationssignal kann so direkt im Gehörgang dem Grundsignal zugemischt werden, das bei offenem Ohrhörer den Gehörgang ohnehin passiert.

Description

Mehrzweck-Hochleistungshörgerät mit einem mobilen Endgerät, insbesondere Smartphone
Die Erfindung betrifft ein Hochleistungshörgerät. Es bietet neben seiner Hauptfunktion als therapeutischem Hörgerät für Personen mit eingeschränktem Hörvermögen Zusatzfunktionen für andere Hörsituationen, insbesondere Telefonieren.
Anders als Sehhilfen (Brillen) sind Hörgeräte heutzutage häu¬ fig immer noch für den Träger stigmatisierend. Diese negative Rezeption rührt unter anderem daher, dass die Funktionalität von Hörgeräten mitunter immer noch nicht befriedigend ist, dass Dritte von dem Nutzer immer noch den Eindruck erhalten, dass der Nutzer tatsächlich schwerhörig ist. Es bestehen also noch funktionale Defizite von Hörgeräten.
Eine besondere Schwierigkeit von Hörgeräten liegt dabei daran, dass sie in mitunter beträchtlich verschiedenen akustischen Umgebungsbedingungen (Hörsituationen) betrieben werden. Derartige Hörsituationen umfassen beispielsweise ein (persönliches) Gespräch, eine Massenumgebung mit vielen anderen Menschen, ein Telefonat, das Musik hören im privaten Bereich aber auch beispielsweise einen Konzertbesuch mit öffentlicher Musikwiedergabe. All diese Situationen stellen unterschiedliche Anforde¬ rungen. Diese zu erfüllen ist eine Herausforderung.
Moderne Hörgeräte bieten zwar die Funktion, dass verschiedene Profile wählbar sind (zum Teil vom Benutzer selbst) . Dennoch arbeiten sie noch nicht in allen Situationen voll befriedigend. Diese Funktionsdefizite sind es neben dem visuellen Ein¬ druck, die zu einer Stigmatisierung des Nutzers führen. Für den Nutzer ist das doppelt belastend, da er so nicht nur funk¬ tionellen Einbußen in Bezug auf das Hören unterworfen ist, sondern zusätzlich noch mit einem negativen Image seiner Beeinträchtigung konfrontiert wird. Außerdem sind viele Alltags¬ situationen, insbesondere problemloses Telefonieren oder Musikhören, nicht hinreichend abgedeckt. Um auch diese abzude¬ cken, ist bisher zusätzlicher Aufwand in Form von Zusatzgeräten erforderlich, was umständlich ist.
Zur Steigerung der Akzeptanz von Hörgerätsystemen ist vorgeschlagen worden, dass das Hörgerät auszuführen ist basierend auf einem Smartphone (DE 20 2011 105 898 Ul) . Hierbei bildet ein besonderes Programm auf dem Smartphone (eine sogenannte App) die Funktionalität des Hörgeräts nach. Das Smartphone wird hierbei kombiniert mit einem speziellen Ohrhörer, der auch ein Mikrofon umfasst. Vorgesehen sind eine Schallbearbei¬ tung, um insbesondere eine Impulsbegrenzung zu erreichen sowie eine Störschallunterdrückung, und ferner eine Echovermeidung. Hierbei wird für den Ausgabekanal auf den in der Regel ohnehin vorhandenen MP3-Spieler des Smartphones aufgesetzt. Diese Nut¬ zung des MP3-Spielers ist zwar einerseits vorteilhaft, da Res¬ sourcen gespart werden, aber andererseits auch funktional be¬ grenzend. Denn von Haus aus sind MP3-Spieler für ein komprimiertes künstliches Signal gedacht; diese Zielsetzung beißt sich mit dem Ziel, ein Musikhören auf möglichst hohem Niveau zu ermöglichen. Dies gilt aber nicht nur für das hohe Niveau des Musikhörens, sondern am anderen Ende auch für das eher bodenständige Niveau im Bereich der Telefonie selbst. Denn auch hierfür sind MP3-Spieler nicht ausgelegt. Insbesondere wirkt sich hierbei ein gewisses Latenzzeit-Problem aus, da die La¬ tenzzeit an sich bei der Musikwiedergabe bedeutungslos ist, bei der Verwendung als Hörgerät (sei es für Gespräche oder zur Telefonie) aber nicht. Es ist ein typisches Kompromissgerät, das insbesondere wegen der ungelösten Latenzproblematik nicht befriedigt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem zuletzt genannten Stand der Technik ein verbessertes Hörgerät¬ system zu schaffen, welches bei gleicher oder besserer Funktionalität die Benutzungsfreundlichkeit erhöht.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des unab¬ hängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einem Hörgerätsystem, umfassend eine am Ohr eines Nutzers anzuordnende Höreinheit und eine abgesetzte Verarbeitungsein¬ heit, wobei die abgesetzte Verarbeitungseinheit als ein mobi¬ les Endgerät, insbesondere Smartphone, ausgeführt ist, wobei eine Signalverbindung vorgesehen ist, über welche die Höreinheit und die Verarbeitungseinheit kommunizieren, und die Ver¬ arbeitungseinheit einen Signalverarbeitungspfad für externe Schallsignale mit einem Verstärker aufweist, wobei ein
Grundsignal für den Signalverarbeitungspfad gebildet ist, wel¬ ches dem eintreffenden Schall entspricht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Höreinheit einen offenen Ohrhörer sowie ein Mikrofon umfasst, und die Verarbeitungseinheit einen Kom¬ pensationspfad aufweist, der einen Kompensator sowie einen Splitter umfasst, wobei der Kompensator dazu ausgebildet ist, aus einem angelegten Grundsignal anhand eines einstellbaren Frequenzbandprofils des Nutzers Kompensationssignale zu be¬ stimmen, und zwar derart, dass die Kompensationssignale eine Emphase des Grundsignals sind, und der Splitter dazu ausgebil¬ det ist, das Grundsignal abzuspalten, so dass ein an die Oh¬ reinheit übermitteltes Ausgangssignal nur oder zumindest hauptsächlich aus dem Kompensationssignal besteht, wobei die Kompensationssignale im Gehörgang dem externen Schallsignal synchron überlagert sind.
Mit der Erfindung wird das Grundkonzept der Verwendung eines Smartphones für ein Hörgerätsystem entscheidend dadurch verbessert, dass die sich durch Signallaufzeit einerseits und Verarbeitungszeit andererseits ergebende Latenz insgesamt mi¬ nimiert wird, und dass das Kompensationssignal im Gehörgang dem natürlicherweise dort durchgeführten externen Schallsignal hinzugefügt wird, so dass der Nutzer die Summe von den beiden hört. Die Erfindung hat erkannt, dass genau dieser Aspekt der kritische ist, welcher bisher einer Verbreitung von Smartpho- ne-basierten Hörgerätsystemen im Wege stand.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt darin, eine erhebliche Re¬ duktion des zur Signalverarbeitung erforderlichen Aufwands zu erreichen mit dem erfindungsgemäß gestalteten Kompensationska¬ nal. In dem dort ein Kompensationssignal bestimmt wird als Em¬ phase zum Grundsignal, und von einem Splitter das Grundsignal an sich abgespalten wird, wird eine erhebliche Reduktion der zur weiteren Verarbeitung zu bewältigenden Datenmenge erreicht. Anders ausgedrückt: Die aufwendige Signalverarbeitung wird nicht - wie sonst üblich - auf das Gesamtsignal angewen¬ det, sondern nur auf eine Teilmenge davon (nämlich den „Rest"- Teil, der nach dem Abspalten des Grundsignals verbleibt) . Die zu verarbeitende Datenmenge wird damit erheblich verringert. Dies ermöglicht eine bedeutend schnellere Signalverarbeitung, wodurch die Latenzzeit entscheidend reduziert wird. Das erfin¬ dungsgemäß erzeugte Kompensationssignal steht also vergleichs¬ weise schnell bereit und kann somit ohne weiteres dem
Grundsignal zugemischt werden. Die Erfindung hat erkannt, dass dies besonders zweckmäßig ist für die Verwendung von einem of¬ fenen Kopfhörer, bei dem das Grundsignal an sich den Gehörgang passieren kann und somit nur noch das (gemäß der erfindungsge¬ mäß mit geringer Latenzzeit erzeugte) Kompensationssignal hin- zugefügt wird. Erfindungsgemäß erfolgt dies quasi synchron, also ohne eine für den Nutzer wahrnehmbare Verzögerung (d. h. eine Latenz unterhalb der Wahrnehmungsschwelle) .
Im Grunde basiert die Erfindung also auf der Idee, im Betrieb das Grundsignal bei der Signalverarbeitung nicht voll mitzu- verarbeiten, sondern stattdessen im Kompensationspfad abzuspalten, um so nur noch ein datenreduziertes Kompensationssig¬ nal zu verarbeiten. Dies gilt insbesondere für die digitale Signalverarbeitung, wie sie vorliegend vorgesehen ist. Ermöglicht wird so eine bedeutend schnellere Verarbeitungs- sowie Übertragungsgeschwindigkeit zurück zum Ohrhörer, wodurch sich eine praktisch relevante Reduzierung der Latenzzeit ergibt. Eine Signalüberlagerung am Ohr mit dem (dort noch ohnehin vorhandenen) Grundsignal ist somit problemlos.
Anders als bei bisherigen Hörgeräten wurde die technische Kon¬ zeption des erfindungsgemäßen Hochleistungshörgerätes von der wissenschaftlichen/musikpsychologischen Erkenntnis des Erfinders (auditive Wahrnehmungsforschung) bestimmt,
a) dass das Ohr beim Hörvorgang eine Welle heraussendet, b) dass wie bei allen Menschen auch bei Patienten mit Resthörvermögen im Gehirn objektbezogene Hörerfahrungen (sog. Hörrepräsentanzen) wie z. B. der Klang eines Instrumentes, das Geräusch einer Bohrmaschine, der Sprachklang von Familienangehörigen etc. abgespeichert sind.
Diese Hörrepräsentanzen werden während des Hör- bzw. Wahrnehmungsvorgangs zum Vergleich und zur Einordnung des Schallsig¬ nals abgerufen („man hört, was man kennt, d. h. im Gehirn gespeichert hat") .
Dazu ist bei Einsatz eines Hörgerätes eine möglichst klangge¬ treue Aufnahme notwendig, wie sie die Architektur des Ohres liefert, sowie ein breiter Frequenzbereich, um den Frequenzbereich des menschlichen Hörens bearbeiten zu können. Besonders zweckmäßig ist dies bei der Verwendung von offenen Kopfhörern. Denn dabei wird das in Gehörgang weiterhin anliegende natürliche externe Tonsignal weitergeleitet zum Trommel¬ fell und es wird von dem Ohrhörer nur noch das erfindungsgemäß mit geringer Latenzzeit erzeugte Kompensationssignal hinzuge¬ fügt. Die Verarbeitung des Grundsignals und dessen Übertragung sowie Zuführung mittels des Ohrhörers wird aber nicht nur ver¬ mieden, sondern ermöglicht dank der Abspaltung im Kompensationspfad sogar eine bedeutend schnellere Signalverarbeitung dank Datenreduktion. Im Ergebnis wird so eine wirksame Verhinderung von unerwünschten Lautverschleifungen erreicht.
Um dem hörbehinderten Nutzer bei Verwendung des Hochleistungshörgerätes ein möglichst natürliches, unverfälschtes Hören zu ermöglichen, wird für die Position von Mikrofon und Lautsprecher pro Ohr die natürliche Architektur der Ohrmuschel so ge¬ nutzt, dass die Aufnahme (Mikrofon) im Schallsammelpunkt der Ohrmuschel stattfindet und die Wiedergabe (Lautsprecher) im offenen Gehörgang. Mikrofon und Lautsprecher sind vorzugsweise zu einer Einheit verbunden, die der Hörbehinderte in jedem Ohr trägt. Dazu sind besondere mechanisch-akustische Vorkehrungen bei der Aufnahme-Wiedergabe-Einheit zu treffen, die weiter un¬ ten näher beschrieben werden.
Die Erfindung kann realisiert sein mit einem an sich handelsüblichen Smartphone als Verarbeitungseinheit und einer Hörein¬ heit, wobei auf dem Smartphone die erfindungsgemäße Funktiona¬ lität als App realisiert ist. Da ein Großteil der Bevölkerung heutzutage ohnehin bereits über ein Smartphone verfügt, kann die Erfindung mit einem Minimum an Aufwand realisiert werden. Der Rückgriff auf das Smartphone beschert dem Nutzer auch ein vertrautes Userinterface, was günstig ist für Akzeptanz durch den Nutzer selbst. Wegen der Allgegenwärtigkeit des Smartphone ist auch die Akzeptanz durch Mitmenschen hoch, so dass die herkömmliche Stigmatisierung des Hörgerät-Nutzers wirksam ver¬ mieden wird.
Eine solche Kombination ist im Stand der Technik ohne Bei¬ spiel .
Nachfolgend seien einige verwendete Begriffe erläutert:
Unter einem Grundsignal wird dasjenige Signal verstanden, wel¬ ches dem am Ohr eintreffenden Schall entspricht. Der Begriff beschreibt zum einen das akustische Signal selbst, das von der Ohrmuschel über den Gehörgang [Meatus acusticus externus] bis zum Trommelfell geleitet wird. Unter den Begriff fällt aber auch das entsprechende elektrische Signal, welches von dem mit dem akustischen Signal beaufschlagten Mikrofon der Höreinheit aufgenommen und zur Verarbeitungseinheit übermittelt wird.
Unter einem Kompensationssignal wird das Signal verstanden, welches von der (digitalen) Signalverarbeitung der Verarbeitungseinheit im Kompensationspfad bestimmt wurde als Zusatz¬ signal zur Korrektur des pathologisch bedingten, verzerrten Frequenzgangs des Nutzers.
Bei einem mobilen Endgerät handelt es sich typischerweise um ein Smartphone oder einen Tablet-Computer .
Die Emphase ist ein Fachbegriff im Bereich der Signalverarbei¬ tung und bezeichnet automatische Anhebung (ggf. auch Absen¬ kung) eines Signals in gewissen Frequenzbereichen. Für die Erfindung wird die Emphase so gewählt, dass eine (möglichst weitgehende) Kompensation eines Hördefekts des Nutzers er¬ reicht wird.
Weiterhin sei nachfolgend auf die Grundlagen der Erfindung eingegangen : Hören besteht aus peripherer Schallaufnahme (= Ohr) , Wandlung in elektrische Energie (= Nervenleitung) und Verarbeitung im Gehirn (= Wahrnehmung) . Bei einer typischen Gesprächssituation in einer Gruppe von Menschen oder vor lautem Hintergrundgeräusch konzentriert sich der Hörende auf den individuellen Sprachklang des Gesprächspartners. Dabei wirken
a) die Kopfbewegungen des Hörers und die Architektur der Ohren als räumliche Fokussierung auf den Sprechenden, b) das Lokalisieren des speziellen Frequenzspektrums des Sprechenden (besonders das Unterscheiden der Konsonanten) durch den Hörenden, und
c) die Figur-Hintergrund-Wahrnehmung im Gehirn des Hörenden zusammen.
Die Figur-Hintergrund-Wahrnehmung ist eine besondere Leistung des menschlichen Gehirns: In einer Gruppe (= Hintergrund) nimmt ein Mikrofon alles auf, aber wir Menschen können in der realen Gesprächssituation den Sprachklang (= Figur) der Person, die wir verstehen wollen, selektieren und uns darauf konzentrieren, weil unser Gehirn auf „Filter" in der Wahrnehmung schaltet und außer dem Sprachklang (Figur) alle anderen Geräusche (Hintergrund) in der Wahrnehmung willentlich unterdrückt oder sogar ausblendet.
Die Figur-Hintergrund-Wahrnehmung funktioniert aber nur, wenn der Hörer aufgrund seines Hörvermögens das Klangspektrum
(Sprachklang) des Sprechenden klar aus dem Geräuschhintergrund selektieren kann.
Eben diese Fähigkeit ist bei Hörbehinderten aufgrund des Hör¬ verlustes bestimmter Frequenzen eingeschränkt und soll durch die besondere Konzeption des Hochleistungshörgerätes ein¬ schließlich der besonderen Positionierung der Mikrofon- Lautsprecher-Einheit in der Ohrmuschel möglichst wieder herge¬ stellt werden. Wie keine andere Hörgerät-Erfindung erlaubt das Mehrzweck-Hochleistungshörgerät weiterhin natürliches („offe¬ nes") Hören und das Fokussieren der Schallquelle mittels Ohr¬ muscheln bzw. Kopfbewegung .
Das Diagramm (s. Fig. 15) zeigt idealtypisch die Kompensation eines Hörverlustes unter Anwendung eines oder mehrerer Equali¬ zer. Die Senkrechte repräsentiert die Dynamik (Lautstärke), die Waagerechte die Frequenzen. Jedes Schallsignal besteht aus einem Frequenzband, in dem die einzelnen Frequenzen unterschiedliche Lautstärken haben.
Der Hörbereich des menschlichen Ohres umfasst ca. 16 Hz bis 16.000 Hz. Ein junges gesundes Ohr (= horizontale punkt- strichlierte Linie parallel zur Abszisse) würde Frequenzen von 16-16000 Hz mit psychologisch empfundener gleicher Lautheit wahrnehmen können.
Beim Hörverlust (= gestrichelte Kurvenlinie) sieht man, dass die Frequenzen von 16-16000 Hz in unterschiedlicher Dynamik (Lautheit) wahrgenommen werden. Per Audiometrie wird diese Kurve beim HNO-Arzt pro Ohr ermittelt, da die Ohren eines Hör¬ behinderten unterschiedlich geschädigt sein können. Daher arbeitet das Hörgerät Stereo (2 x mono) .
Das Kompensationssignal (= obere durchgezogene Kurvenlinie) emphasiert (= hebt an, verstärkt) die blaue Kurve idealerweise in jeder Frequenz derart, dass die Addition der blauen und roten Kurve wieder Null (= horizontale punkt-strichlierte Li¬ nie) , d. h. normale Lautheit-Wahrnehmung der Frequenzbereiche beim Hörbehinderten ergibt ("was zu leise bzw. kaum gehört wird, wird entsprechend verstärkt") .
1. Der Kompensations-Equalizer (EQ 1) übernimmt beim neuen Hochleistungshörgerät entsprechend der Audiometrie-Kurve des Hörbehinderten die Verstärkung (Emphase) bestimmter Frequenzen, um den Hörverlust auszugleichen (zu kompen- sieren) ; er wird entsprechend des per Audiometrie ermit¬ telten Hörverlustes pro Ohr programmiert.
2. Der nachfolgende Adaptions-Equalizer (EQ 2) dient der Anpassung des Hörgerätes an bestimmte Hörsituationen: hier kann der Patient selbst Presets abrufen oder eigene Einstellungen des EQ 2 am Display des Smartphones vor¬ nehmen und speichern.
3. Ein Panorama-Potentiometer gleicht den Unterschied der Lautstärke-Wahrnehmung zwischen linkem und rechtem Ohr des Hörbehinderten aus.
4. Das Resultat der Bearbeitungen 1-3 wird im zugehörigen offenen Ohr vom Lautsprecher wiedergeben und dem normalen Hören überlagert (dazu Fig. 16) .
Für die Alltagsbewältigung wünschen sich Hörbehinderte mit Resthörvermögen vorrangig eine klare Sprachverständlichkeit. Wie schon oben erwähnt ergibt sich eine besondere Hörerschwer¬ nis bei Gesprächen in Menschengruppen oder vor Geräuschhintergrund .
Bei der Sprachverständlichkeit spielen die präzise Wahrnehmung der Konsonanten sowie die Frequenzbereiche um 400 Hz, 2400 Hz, 4800 Hz bis ca. 8000 Hz eine besondere Rolle. Da der Sprach¬ klang (das Frequenzspektrum) des Gesprächspartners vom Gehirn des Hörenden als Figur vor dem Hintergrund verarbeitet wird, muss zur Sprachverständlichkeit die Wahrnehmungskonstanz des Frequenzspektrums möglichst gewährleistet sein.
Das Hochleistungshörgerät bietet für die Anpassung an derarti¬ ge komplexe Hörsituationen beste Möglichkeiten: außer den drei Bearbeitungsschritte (EQ 1, EQ 2, Panorama) pro Ohr hat der Nutzer nun selbst die Möglichkeit, mittels des Adaptionsequa¬ lizers (EQ 2) gezielt die Frequenzbereiche der Konsonanten an¬ zuheben, um die Figur-Hintergrund-Wahrnehmung zu verbessern. Zweckmäßigerweise umfasst der Signalpfad einen Modusselektor zur Auswahl zwischen einem Hörgerätmodus und einem zusätzlichen Telefonmodus, in dem ein von einem Telefonmodul der Verarbeitungseinheit ausgegebene Sprachsignal als Eingangssignal an den Kompensationspfad angelegt ist. Somit kann das Hörgerät auch direkt verwendet werden zur Benutzung mit einem Mobiltelefonmodul, wie es häufig in der Verarbeitungseinheit ohnehin vorgesehen ist. Dies ist insbesondere ein erheblicher prakti¬ scher Vorteil, wenn die Verarbeitungseinheit ein Smartphone ist: Das ankommende Sprachsignal kann beim Telefonieren direkt in die Verarbeitungseinheit eingespeist werden, sodass eine Erfassung über Mikrofon nicht erforderlich ist. Mikrofonbedingte Störgeräusche oder durch die Verwendung des Mikrofons bedingte Signallaufzeitverlängerungen werden auf diese Weise vermieden. Es ergibt sich somit eine erhebliche Verbesserung der Sprachqualität für den Nutzer. Vorzugsweise ist dazu ein Umschalter vorgesehen, der in einem Telefonmodus das Eingangssignal umschaltet, und zwar von einem Mikrofon an der Ohreinheit auf ein von dem Telefonmodul abgegebenes Sprachsignal. Wahlweise kann der Modusselektor umschalten in einen Abspielmodus, und zwar auf ein Abspielgerät der Verarbeitungseinheit. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen integrierten MP3-Spieler und/oder Streaming Client. Dank des Modusselektors kann die Erfindung somit in der Verarbeitungseinheit selbst angeordnete Signalquellen, wie das Telefonmodul oder das Ab¬ spielgerät, direkt nutzen und deren Ausgangssignal unmittelbar an den Eingang des Signalpfads zur Weiterverarbeitung zum entsprechenden Ausgleich von Hörschwächen des Nutzers verwenden. Mit anderen Worten erfolgt also nicht nur im Hörgeräte-Modus, sondern auch im Telefonmodus und Abspielmodus eine an den Hör¬ verlust des Nutzers angepasste Wiedergabe. Der Nutzer erhält also unabhängig vom Modus eine (für ihn) gleichbleibende hohe Signalqualität über die verschiedenen Modi hinweg („seamless Integration" der verschiedenen Modi) . Vorzugsweise ist weiter eine automatische Umschaltung zwischen den Modi vorgesehen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Umschalter mit einer Weiche zusammenwirkt, wobei die Weiche dazu ausgebildet ist, in dem Telefonmodus und/oder Abspielmodus den erfindungsgemäß vorgesehenen Splitter zu umgehen. Das Abspalten des Grundsignals entfällt - damit entfällt aber auch die durch das Abspal¬ ten erreichte LaufZeitverbesserung . Die LaufZeitverbesserung ist jedoch bei der Verwendung als Abspielgerät gar nicht er¬ forderlich, da es dabei überhaupt nicht auf eine Echtzeitfä¬ higkeit ankommt. Demgegenüber stehen erweiterte Signalverarbeitungsmöglichkeiten für den Fall, dass das Grundsignal bei¬ behalten wird. Für den Telefonmodus gilt im Grundsatz ähnliches, da hierbei die Laufzeit zwar eine Rolle spielt, jedoch ohnehin in der Regel dominiert wird durch externe Faktoren (Übertragungsverzögerungen im Telefonnetz, insbesondere bei Ferngesprächen oder Gesprächen mit Mobilfunkanschlüssen) . Demnach fungiert die Weiche auch als Schalter für die Latenzzeit¬ reduktion .
Mit Vorteil ist der Hörgerätmodus abweichend konfiguriert ge¬ genüber Telefonmodus und/oder Abspielmodus, so dass im Hörge¬ rätmodus eine Latenzzeit im Kompensationspfad geringer ist als im Telefonmodus und/oder Abspielmodus. Zweckmäßigerweise wird dies erreicht mittels schnellerer Filter und/oder verringerter Datenrate. Insbesondere digitale Filter bieten den Vorzug, dass sie je nach Modus unterschiedlich gewählt sein können. Durch die, vorzugsweise beträchtlich, verringerte Latenzzeit wird eine schnellere Signalverarbeitung im Kompensationspfad erreicht, dass das Kompensationssignal schneller zur Verfügung steht und an den Ohrhörer übermittelt werden kann, von dem aus es in den Gehörgang des Benutzers abgegeben wird. Es mischt sich dort mit dem dort vorhandenen Grundsignal, sodass eine geringe Latenzzeit einhergeht mit einer verbesserten Qualität des Gesamtsignals. Vorzugsweise beträgt die Latenzzeit im Hör¬ gerät-Modus höchstens 12 ms, vorzugsweise höchstens 10 ms und weiter vorzugsweise höchstens 8 ms. Eine Untergrenze ist nicht zwingend, praktisch wird sie aber als Mindestwert meist 1 ms betragen. Ein praktisch bewährter Bereich liegt zwischen 2 bis 8 ms .
Für den Kompensator ist zweckmäßigerweise eine Programmierschnittstelle vorgesehen. Mittels dieser kann von außen der Kompensator mit einer zum Nutzer passenden Kompensationscharakteristik programmiert werden. Dies ermöglicht eine Anpas¬ sung an die jeweils individuelle Hörkurve des Nutzers und des¬ sen individuelle Defekte. Mit Vorteil ist die Programmier¬ schnittstelle über ein Mobilfunkmodul der Verarbeitungseinheit verbunden mit einem Server einer Therapiestation. Die Verbindung erfolgt hierbei zweckmäßigerweise übers Internet, mit dem die Verarbeitungseinheit über das Mobilfunkmodul sowieso ver¬ bunden werden kann. Auf diese Weise kann die Therapiestation (häufig wird es sich hierbei um eine HNO-Praxis handeln) un¬ mittelbar eine Programmierung der Verarbeitungseinheit durchführen, um so eine bessere Anpassung an den Nutzer zu erzielen. Besonders komfortabel wird dies dadurch, wenn weiter eine vom Nutzer bedienbare Oberfläche in Gestalt einer eigenen App vorgesehen ist, die zur Verwaltung dieses Vorgangs dient.
Vorzugsweise ist ein Equalizer im Signalpfad vorgesehen, in dem verschiedene Hörsituationen als Profil abgespeichert sind. Er ist gesondert vom Kompensator ausgeführt. Mit Vorteil ist hierbei der Equalizer dem Kompensator nachgeschaltet. Damit kann das erfindungsgemäße Hörgerätsystem angepasst werden an unterschiedliche Umgebungsbedingungen und den sich daraus ergebenden verschiedenen Hörsituationen. So können Hörsituationen eingespeichert sein für ruhige Umgebung, Unterhaltung in lauter Umgebung, Musikhören zu Hause, Musikhören im öffentlichen Raum (Konzert), usw. Die Auswahl eines passenden Profils kann die Kompensationsleistung des Geräts insgesamt deutlich verbessern. Es ist zweckmäßig, wenn der Haupt-Equalizer mit einer Auswahleinheit zusammenwirkt, und zwar derart, dass die Profile durch den Nutzer wählbar, und vorzugsweise auch veränderbar sind. Auf diese Weise kann der Nutzer die Profile nach seinen persönlichen Gegebenheiten anpassen. Ferner kann er sie selbst passend auswählen. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass gegebenenfalls eine automatische Umschaltung der Profile vorgesehen ist.
Die Signalverbindung zwischen Verarbeitungseinheit und Höreinheit am Ohr ist vorzugsweise drahtlos ausgeführt. Besonders bewährt ist eine Bluetooth-Verbindung, insbesondere eine ener¬ giesparende Variante der Bluetooth Verbindung. Dank einer solchen drahtlosen Ausführung der Signalverbindung können störende Kabel vermieden werden. Der Benutzungskomfort steigt be¬ trächtlich. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass die Höreinheit über eine Kabelverbindung an die Verarbeitungseinheit angeschlossen ist.
Der Signalpfad umfasst zweckmäßigerweise AD- und DA-Wandler. Mit Vorteil sind diese originären Bestandteile der Verarbei¬ tungseinheit. Es können auf diese Weise die in der Regel be¬ reits ohnehin vorhandenen Wandler der Verarbeitungseinheit ge¬ nutzt werden. Dies spart zusätzlichen Aufwand und vereinfacht die Signalführung. Es können aber auch an der Höreinheit angeordnete Wandler vorgesehen sein. Letzteres ist insbesondere bei der Verwendung von einer digital arbeitenden Signalverbindung, insbesondere einer Bluetooth Verbindung, von Vorteil.
Es ist zweckmäßig, wenn die Signallaufzeit im Kompensations¬ pfad kleiner ist als die Signallaufzeit zwischen Mikrofon und Eingang der Verarbeitungseinheit sowie Ausgang der Verarbei¬ tungseinheit und Lautsprecher.
Mit Vorteil ist das Hörgerätsystem stereophon mit einem linken und rechten Kanal ausgeführt und umfasst vorzugsweise ein Pa- noramamodul . Diese Ausführung ermöglicht ein deutlich realis¬ tischeres Hörerlebnis für den Benutzer. Das Panorama Modul er¬ möglicht es, Dynamik-Differenzen zwischen den Ohren auszugleichen. Insbesondere ermöglicht es, zu dem Kompensationssignal das Originalsignal, wie von der Höreinheit erfasst, per Haupt- Equalizer weiter anzupassen und stufenlos wieder zum Kompensationssignal dazu zu mischen. Damit kann der natürliche Klan¬ geindruck für den Nutzer weiter verbessert werden.
Die Höreinheit ist vorzugsweise als handelsüblicher Stereo- Kopfhörer ausgeführt, der zusätzlich Mikrofone zur Aufnahme des Originalsignals umfasst und mit einer bidirektionalen Sig¬ nalverbindung zur Verarbeitungseinheit versehen ist. Durch die Verwendung handelsüblicher Stereo-Kopfhörer, wie sie heute vielfach in der Öffentlichkeit getragen werden, kann die Höreinheit unauffällig verbaut werden. Das bisher bei Hörgeräten häufig auftretende Stigmatisierungsrisiko für den Benutzer aufgrund sichtbarer Anordnung des Hörgeräts wird auf diese Weise wirksam verringert.
Die Höreinheit umfasst zweckmäßigerweise ein Schallleitungs¬ rohr, an deren Anfang ein elektroakustischer Schallwandler angeordnet ist und dessen Ende als Endtrichter ausgeführt ist, der vorzugsweise über ein schalldurchlässiges Material im Ge¬ hörgang des Nutzers anzuordnen ist. Durch die schalldurchläs¬ sige Ausführung wird ein Passieren des Grundsignals erreicht (sogenannte offene Bauweise) . Es mischt sich auf diese Weise selbsttätig im Ohr mit dem von der Verarbeitungseinheit er¬ zeugten Kompensationssignal. Somit bleibt die natürliche Hör¬ situation mit offenen Ohren erhalten. Die Ausführung mittels des Trichters verjüngt sich vorzugsweise und das Schalllei¬ tungsrohr ab dem Anschluss des Schallwandlers am Anfang und öffnet sich wiederum trichterförmig zum Abstrahlen des Schalls im offenen Gehörgang. Vorzugsweise ist das Schallleitungsrohr als Druckwellenschlauch ausgebildet und/oder der Endtrichter geformt wie eine sog. Stürze eines Orchesterhorns. Dadurch kann eine besonders gute Ankopplung erreicht werden. Das schalldurchlässige Material ist etwa tropfenförmig geformt und weist eine Öffnung zur Aufnahme des Schallleitungsrohrs mit dem Endtrichter auf. Es ist so geformt, dass der Endtrichter wandfern im Gehörgang positioniert ist, und zwar vorzugsweise mittig im Gehörgang. Die Höreinheit ist vorzugsweise im Be¬ reich des Trichters mit Öffnungen versehen, um den Schall besser in das Innere des Ohrs zu leiten. Das Schallleitungsrohr ist vorzugsweise flexibel ausgeführt und ermöglicht somit eine leichte Anpassung an die individuellen Gegebenheiten am Ohr des Benutzers.
Die Höreinheit umfasst vorzugsweise weiter ein Mikrofon, wel¬ ches in der Ohrmuschel benachbart zum Gehörgang angeordnet ist. Dabei ist zweckmäßigerweise eine Halterung des Mikrofons an der Höreinheit so ausgebildet, dass das Mikrofon in einem Schallfokus-Punkt des Ohrs positioniert ist. Damit wird nicht nur eine möglichst signalstarke Aufnahme des Schalls erreicht, sondern auch eine weitgehend natürliche Aufnahme des Klang¬ bilds, da so die durch die natürliche Form der Ohrmuschel be¬ wirkte, für ein natürliches Klangerlebnis ausgesprochen wich¬ tige Klangverfärbung mit erfasst wird. Anders als der End¬ trichter zur Abgabe des Schalls, welcher im Gehörgang angeordnet ist, wird das Mikrofon also außerhalb des Gehörgangs an einer bestimmten Stelle in der Ohrmuschel durch die erfindungsgemäße Höreinheit positioniert. Es hat sich bewährt, dass Mikrofon mit mindestens einer Schallleitschaufel zu versehen. Diese ist so geformt, dass sie eine Schalleintrittsöffnung des Mikrofons teilweise, aber nicht ganz umgibt, und zwar vorzugs¬ weise kreisbogenförmig umgibt. Zweckmäßigerweise erstreckt sie sich etwa über einen Teil des Umfangs, vorzugsweise im Bereich von etwa einem Fünftel bis einem Drittel des Umfangs. Mittels dieser Schallleitschaufel können Rückkopplungen verringert werden. Mit Vorteil ist die Schallleitschaufel so angeordnet, dass sie mit ihrer Innenfläche weg von dem Endtrichter weist. Es hat sich bewährt sie so zu dimensionieren, dass ihre Höhe kleiner ist als der Durchmesser der Schalleintrittsöffnung des Mikrofons, vorzugsweise weniger als die Hälfte beträgt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige¬ fügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläu¬ tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung für ein Hörgerätsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine im Ohr angeordnete Höreinheit;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zu einem Hörgerätmodus;
Fig. 4 ein Funktionsschema zu Fig. 3 mit dem Kompensati¬ onspfad;
Fig. 5 ein Blockdiagramm zu einem Telefonmodus;
Fig. 6 ein Funktionsschema zu Fig. 5 mit dem Kompensati¬ onspfad;
Fig. 7a, b zwei Ansichten für die Höreinheit;
Fig. 8 Detaildarstellung zu Mikrofon und Schallleitschaufel;
Fig. 9 Detaildarstellung zur Halterung im Gehörgang;
Fig. 10 Querschnittsdarstellungen zu Ausführungsvarianten für eine Wiedergabeeinheit im Gehörgang; Fig. 11 eine schematische Darstellung des Signalflusses im Hörgerät-Modus;
Fig. 12 eine schematische Darstellung des Signalflusses im Telefon-Modus;
Fig. 13 eine schematische Darstellung des Signalflusses im Abspiel-Modus ;
Fig. 14a, b Darstellungen zur Schallbecher-Form von Orchesterhorn und Trompete;
Fig. 15 idealtypische Darstellung der Kompensation eines
Hörverlustes unter Anwendung von Equalizern; und
Fig. 16 Funktionsdiagramm darstellend was der hörbehinderte Nutzer mit dem Hochleistungshörgerät hört.
Figur 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung des Ausführungsbei¬ spiels für das Hörgerätsystem. Danach umfasst das Hörgerätsys¬ tem eine am Ohr (9) eines Benutzers anzuordnende Höreinheit
(1) und eine davon räumlich abgesetzte Verarbeitungseinheit (3) . Hierbei ist die Verarbeitungseinheit (3) als ein Smart- phone oder ein Tablet ausgeführt.
Die Höreinheit (1) und das Smartphone (3) sind über eine Sig¬ nalverbindung (2) miteinander verbunden. Dies kann vorzugsweise eine Bluetooth Verbindung (21) sein, es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass alternativ oder zusätzlich auch eine Kabelverbindung (20) vorgesehen sein kann. Die Kabelverbindung
(2) bietet den Vorteil einer sicheren Verbindung mit der Möglichkeit einer einfachen Energieversorgung der Höreinheit (1). Dem steht als Vorteil der Bluetooth-Verbindung (21) gegenüber, dass Kabel entfallen können. Die Bewegungsfreiheit des Nutzers sowie der Tragekomfort werden damit deutlich erhöht. Das als Verarbeitungseinheit (3) fungierende Smartphone ist herkömmlich gestaltet. Es weist ein Gehäuse auf mit einem gro¬ ßen Display zur Bedienung. Ferner weist es ein Mobilfunkmodul (32) auf, über das Daten und/oder Sprachtelefonie in einem Mobilfunknetz (87) ausgetauscht werden können. Zu diesem Zweck ist das Smartphone mit einer sichtbar oder unsichtbar angeord¬ neten Antenne (31) versehen.
Die Höreinheit 1 umfasst einen Ohrhörer (11), der in offener Bauweise ausgeführt ist. Dazu ist ein Schallleitungsrohr (10) vorgesehen, welches über einen Endtrichter (14) im Gehörgang
(90) des Ohrs (9) des Benutzers endet. Das Schallleitungsrohr (10) ist im Bereich des Anfangs des Gehörgangs (90) verbunden mit einer Halteplatte (15) . Diese weist mehrere Schall- Leitungslöcher (16) auf, um einen möglichst ungehinderten Eintritt des auf das Ohr (9) eintreffenden Schalls in den Gehörgang (90) zu erreichen. Die Halteplatte (15) ist so ausgebil¬ det, dass sie sich mit einem Haltearm innerhalb der Ohrmuschel
(91) erstreckt, und zwar so weit, dass das Mikrofon (12) an einem vorbestimmten Ort in der Ohrmuschel (91) positioniert ist. Dieser vorbestimmte Ort ist so gewählt, dass es sich um einen Punkt handelt, in dem der auf das Ohr (9) eintreffende Schall durch die Form der Ohrmuschel (91) fokussiert ist (so¬ genannter Schallfokus-Punkt). Das Schallleitungsrohr (10) mit seinem Endtrichter (14) ist im Gehörgang (90) mittels einer Ummantelung (18) aus schalldurchlässigem Material gehaltert, und zwar vorzugsweise so, dass der Endtrichter (14) nicht an einer der Wände des Gehörgangs (90) anliegt, sondern vorzugs¬ weise mittig im Gehörgang positioniert ist. Dank einer Umman¬ telung (18) aus schalldurchlässigem Material kann ein von außen auf das Ohr (9) auftreffender Schall durch den Gehörgang
(90) geleitet werden zum Trommelfell (93) des Benutzers. Al¬ ternativ kann auch eine sternförmige Halterung (18 λ) vorgese¬ hen sein, wie sie in der Darstellung in Fig. 9 gezeigt ist. Diese stützt das Ende des Schallleitungsrohrs (1) mit dem End¬ trichter (Schallbecher) (14) ab an einer Ummantelung (18"). Die freien Zwischenräume (18" λ ) zwischen der sternförmigen Halterung (18 λ) und der Ummantelung (18") sind vorzugsweise offen und erlauben so eine ungehinderte Passage des von außen kommenden natürlichen Schallsignals - dieses mischt sich so mit dem vom Hörgerät zur Kompensation erzeugten und über den Schallbecher (14) abgestrahlten Schallsignal.
In den meisten Fällen ist die Höreinheit (1) stereophon ausgeführt, d. h. es gibt je einen Ohrhörer (11) und Mikrofon (12) für das linke Ohr und je einen Ohrhörer (11 λ) und Mikrofon (12 λ) für das rechte Ohr. Nachfolgend wird aus Vereinfachungs¬ gründen nur eine näher behandelt; für die andere gilt entspre¬ chendes sinngemäß.
Die Gestaltung des Endrichters als Schallleitbecher ist de¬ taillierter in Fig. 10a dargestellt. Man erkennt dort das Ende des Schalleitungsrohrs (10), welches sich an seinem Ende auf¬ weitet und dort ist ein Schallleitbecher (14) gebildet. Dieser ist gebildet in der Form der Stürze eines Orchesterhorns. Das Orchesterhorn (vgl. Fig. 14a, b aus Wikipedia „Horn") hat eine enge Mensur der Röhre, die Erweiterung der Röhre hin zum
Schallbecher (i, ii, iii) erfolgt auf kurzer Distanz weit auslaufend. Von der Mittelachse (= 90 Grad) der Röhre aus gemes¬ sen öffnet sich die Stürze (der Schallbecher) eines Orchesterhorns schnell bis fast 10 Grad nach allen Seiten. Schallbecher von Trompeten (Fig. 14b) sind abweichend davon geformt. Diese hat bekanntlich gegenüber dem Orchesterhorn eine weitere Mensur der Röhre, die Erweiterung der Röhre hin zum Schallbecher erfolgt auf längerer Distanz und wesentlich enger in die Stürze auslaufend. Von der Mittelachse (= 90 Grad) der Röhre aus gemessen öffnet sich die Stürze (der Schallbecher) der Trompete langsam trichterartig bis etwa 40 Grad nach allen Seiten. - Bei der Ausführungsvariante in Fig. 10 b ist das Schallei- tungsrohr (10) ersetzt durch die direkte Anordnung des Laut¬ sprechers (11) im Gehörgang. Die für die akustische Ankopplung bedeutende Form des Schalleitbechers ist wie bei der Ausfüh¬ rung gemäß Fig. 10a, d.h. entsprechend der Stürze eines Or¬ chesterhorns .
Es wird nun nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 5 der wesentliche Aufbau der als Smartphone ausgeführten Ver¬ arbeitungseinheit (3) beschrieben. Sie umfasst ein Mobilfunk¬ modul (32), dass über eine am oder im Gehäuse angeordnete An¬ tenne (31) mit einem Mobilfunknetz (87) kommuniziert. Ferner ist das Mobilfunkmodul (32) vorzugsweise dazu ausgebildet, sich in das Internet (88) einzuwählen. An das Internet (88) ferner angeschlossen ist eine Therapiestation (89). Hierbei kann es sich insbesondere um eine Praxis eines Ohrenarztes handeln (HNO-Praxis) , die über einen Server (nicht darge¬ stellt) verfügt zur Bereitstellung von Einstelldaten für die Verarbeitungseinheit (3) .
Die Verarbeitungseinheit (3) weist ferner einen Analog/Digital Wandler (41) sowie Digital/Analog Wandler (48) auf. Ferner weist sie Eingangs-und Ausgangsverstärker (40) (49) zur Ver¬ stärkung von eingehenden Sprachsignalen - insbesondere vom Mikrofon - auf sowie zur Verstärkung von auszugebenden Tonsignalen. Es ist ein Signalverarbeitungspfad (4) gebildet, der unter anderem einen Equalizer (42) umfasst. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Kompensator (50), der dazu ausgebil¬ det ist, Einschränkungen des Hörvermögens des Benutzers über das Frequenzspektrum hinweg durch entsprechende Zusatzsignale aus zugleichen .
Ferner ist eine Programmierschnittstelle (52) vorgesehen, über welche der Kompensator (50) programmiert werden kann. Dies erfolgt insbesondere durch Setzen von Parametern, wie sie von der Therapiestation (89) für den Nutzer individuell ermittelt wurde. Diese können zweckmäßigerweise drahtlos mittels des Mo¬ bilfunkmoduls (32) über das Internet (88) in die Verarbei¬ tungseinheit (3) übermittelt werden. Weiter ist ein Bluetooth Modul (21) vorgesehen, welches zum Aufbau einer Signalverbindung (2) zu der Höreinheit (1) dient.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Hörgerätsystems mit der Höreinheit (1) und der Verarbeitungseinheit (3) wird nach¬ folgend unter Bezugnahme auf Figur 4 erläutert. Von dem Mikro¬ fon (12) der Höreinheit (1) wird ein Schallsignal aus der Um¬ gebung aufgenommen, beispielsweise das Sprachsignal einer sich mit dem Nutzer unterhaltenden Person. Dieses eintreffende Schallsignal ist durch den Signalzug (71) symbolisiert. Das Mikrofon (12) nimmt dieses Schallsignal auf und wandelt es in elektrische Impulse um. Zur Verstärkung der schwachen elektrischen Impulse des Mikrofons (12) ist der Verstärker (40) am Eingang vorgesehen. Dessen Ausgangssignal wird von einem Analog/Digitalwandler (41) umgewandelt in Digitalsignale. Das in¬ soweit verarbeitete Signal wird nunmehr als Grundsignal (72) bezeichnet. Die weitere Signalverarbeitung im Signalpfad (4) sowie in einem Kompensationspfad (5) erfolgt vorzugsweise di¬ gital. Erfindungsgemäß ist zur Verbesserung der Verständlichkeit des Schallsignals für den Nutzer ein Kompensationspfad
(5) in der Verarbeitungseinheit (3) vorgesehen. Der Kompensa¬ tionspfad (5) umfasst einen Frequenz-Kompensator (50). Dieser ist dazu ausgebildet, abhängig von dem durch die Therapiesta¬ tion (89) ermittelten Defekten in der Hörfrequenzkurve des Nutzers entsprechende Zusatzsignale zu generieren, d. h. ins¬ besondere Signalfrequenzen im pathologischen Frequenzspektrum zur Kompensation hinzuzufügen. Dazu umfasst der Kompensator u.a. digitale Filter (51). Abhängig davon werden Zusatzsignale bestimmt (sie sind in der Darstellung in Figur 4 durch schwarze Einfärbungen am dargestellten Signalzug kenntlich gemacht) . Sie werden am Ausgang des Kompensators (50) dem Grundsignal
(72) hinzugefügt zur Bildung eines Kompositionssignals (73). Das Signal wird nunmehr angelegt an einen Splitter (53) . Die¬ ser ist dazu ausgebildet, das Grundsignal abzutrennen. Übrig bleibt am Ausgang lediglich das von dem Kompensator (50) bestimmte Zusatzsignal. Dies ist durch den Signalzug (74) visua- lisiert, bei dem das (nunmehr abgetrennte) Grundsignal durch gestrichelte Darstellung symbolisiert ist.
Das Signal kann optional mittels eines Equalizers (42) weiter¬ verarbeitet werden. Der Equalizer (42) kann eine Anpassung an die jeweilige Hörsituationen ausführen. Zweckmäßigerweise sind dazu verschiedene Profile vorgesehen, wobei jedes der Profile (43) für eine andere Hörsituationen steht. Unter Hörsituatio¬ nen können beispielsweise Umgebungsbedingungen verstanden werden, wie sie typisch sind für ein persönliches Gespräch unter zwei Personen, ein Gespräch in einer lauten öffentlichen Umgebung (Gasthaus) , dem Anhören von Musik in privater Umgebung oder dem Anhören von Musik in öffentlicher Umgebung (Konzert) . Eines der Profile (43) kann vom Nutzer auf dem Display ausge¬ wählt werden mittels der Auswahleinheit (44) . Ferner vorgese¬ hen sein kann ein Panoramamodul (45) . Dieses ist bei einer stereophonen Ausführung des Hörgerätsystems dazu ausgebildet, Dynamikdifferenzen zwischen dem linken und rechten Ohr des Benutzers auszugleichen. Zu diesem Zweck ist als Eingang an das Panoramamodul ein Panorama-Regler (46) vorgesehen.
Das somit gebildete Ausgangssignal wird angelegt an einen Di¬ gital/Analogwandler (48) zur Rückumwandlung in ein analoges Signal. Das Signal wird dann nach Verstärkung durch einen Ausgangsverstärker (49) dem Ohrhörer (11) der Höreinheit (1) zu¬ geführt. Dieser umfasst einen Lautsprecher, der ein entsprechendes Schallsignal abgibt. Dieses ist in Figur 4 durch ein Überlagerungssignal (70) visualisiert . Es ist für die Erfin¬ dung unerheblich, wo die Digital/Analog-Wandelung vorgenommen wird, ob in der Verarbeitungseinheit (3) oder - bei digitaler Signalverbindung (2), wie Bluetooth, vorzugswürdig - erst in der Höreinheit (1) . Im letzteren Fall kann die Digital/Analog- Wandelung zweckmäßigerweise integriert sein in den Aus¬ gangsverstärker (49) und als sog. Class D-Verstärker ausgeführt sein. Das bietet erhebliche Vorteile für Kompaktheit und Wirkungsgrad, was sich wiederum günstig auf den Energiever¬ brauch und damit verringerte Baugröße von Akkumulatoren zur Energieversorgung auswirkt.
Es wird also bedingt durch die vom Splitter (53) vorgenommene Abspaltung des Grundsignals (72) nur das Zusatzsignal (74) weiterverarbeitet und an die Höreinheit (1) übermittelt. Das Zusatzsignal (74) kann auflösungsreduziert sein verglichen mit dem Grundsignal (72). Beispielsweise kann das Zusatzsignal mit einer Auflösung von 8 Bit verarbeitet werden, während für das Grundsignal eine höhere Auflösung von 10 Bit, 12 Bit oder mehr vorgesehen ist. Es findet also eine erhebliche Datenreduktion durch die Beschränkung auf das Zusatzsignal (74) statt. Auf diese Weise ergibt sich eine wesentlich schnellere Datenverar¬ beitung, wodurch die Latenzzeit im Kompensationspfad (5) sowie Signalverarbeitungspfad (4) insgesamt entscheidend verringert wird. Angestrebt wird eine Latenzzeit im Bereich von 2 bis 8 ms, vorzugsweise bis maximal 12 ms.
Das schließlich von dem Ohrhörer (11) abgestrahlte Signal weist also nur eine geringe Latenzzeit verglichen mit dem ur¬ sprünglichen Schallsignal (71) auf, wie es auch vom Mikrofon
(12) aufgenommen wurde. Wegen der Bauweise der Höreinheit (1) als offener Ohrhörer ist das Schallsignal (71) im Gehörgang
(90) vorhanden. Es braucht also von der Höreinheit (1) nicht
(nochmal) abgegeben zu werden, sondern es genügt erfindungsge¬ mäß vollkommen, wenn das von der Verarbeitungseinheit (3) - unter Nutzung von Datenreduktionstechniken ausgesprochen schnell - verarbeitete Zusatzsignal (74) von dem Lautsprecher der Höreinheit (1) abgegeben wird als Überlagerungssignal
(70) . Dank der geringen Latenz mischt sich dieses von dem Lautsprecher des Ohrhörers (11) abgegebene, durch das Zusatz¬ signal (74) generierte Überlagerungssignal (70) im Gehörgang mit dem dank der offenen Bauweise dort ebenfalls vorhandenen natürlichen externen Schallsignal (71), um so ein - um die gewünschte Hörkurve verbessertes - Gesamtsignal (75) zu generie¬ ren. Da das Schallsignal (71) (bzw. dessen Repräsentanz als Grundsignal (72)) erfindungsgemäß unangetastet bleibt, bleibt somit der natürliche Höreindruck voll erhalten. Der Nutzer merkt nur, dass er nunmehr ein verbessertes Signal hört, näm¬ lich ein Gesamtsignal, welches seine Höreinschränkungen kompensiert .
Die beschriebene Funktionalität wird vorzugsweise mittels ei¬ ner speziellen App im Smartphone realisiert.
Die zusätzliche App im Smartphone wird in den Audio-Weg des Smartphones integriert („eingeschleift"). Sie arbeitet Stereo (2 x Mono) . Sie enthält
a) die Internet-Schnittstelle (32, 52) zur HNO-Praxis für die Festeinstellung des Equalizers 1
b) den Kompensationsequalizer (50) (Equalizer 1), der auf den per Audiometrie ermittelten Hörverlust des Hörbehinderten eingestellt wird, einschließlich Speicherung seiner Einstellung,
c) den Adaptionsequalizer (42) (Equalizer 2) mit Bedienoberfläche zum Abruf von Presets und zur Programmierung und Speicherung durch den Nutzer selbst für spezielle HörSituationen,
d) ein Panorama-Potentiometer (45) (Panpot) zum Ausgleich der Dynamik-Unterschiede zwischen linkem und rechtem Ohr.
Die App (Software) stellt drei Betriebsmodi bereit:
1. Modus 1: Alltagshören mit Hörgerät (Schwerpunkt Sprach¬ verständlichkeit) 2. Modus 2: Telefonieren mit dem Smartphone (auf Hörverlust angepasste Wiedergabe)
3. Modus 3: Musikhören mit dem Smartphone (auf Hörverlust angepasste Wiedergabe) .
Standard-Betriebsmodus ist Betriebsmodus 1, d. h. der Hörgerä¬ te-Modus. Wenn ein Anruf eingeht oder wenn der Nutzer Musik hören will, erfolgt die Umschaltung auf den zugehörigen Betriebsmodus 2 oder 3 automatisch.
Die App nutzt die ADDA-Wandlung (41, 48) des Smartphones für die Betriebsmodi 1, 2 und 3: Erweist sich bei Betriebsmodus 1 die Leistungsfähigkeit (Latenzzeit) des Smartphones bei der ADDA-Wandlung (41, 48) und der drahtlosen Übertragung trotz Datenreduzierung in Tests als zu langsam, so wird die Konstruktion des Hochleistungshörgerätes dahin modifiziert, dass die AD- und DA-Wandlung in einer separaten, drahtlos mit dem Smartphone verbundenen Einheit (z. B. hinter dem Ohr) stattfindet. Ebenfalls kann im Betriebsmodus 1 die ADDA-Wandlung (41, 48) ggfls. auf datenreduzierter Basis (ggf. mit nur 8 Bit) in der App selbst arbeiten, um eine geringere Latenz zu erzielen, damit das von der Wiedergabeeinheit abgestrahlte, bearbeitet Signal möglichst synchron das natürlich Hören über¬ lagern kann.
♦♦♦ Modus 1: Alltagshören mit Hörgerät/Smartphone, Schwer¬ punkt Sprachverständlichkeit
Fig. 11 zeigt diesen Modul und dessen Implementation, insbesondere unter Einbeziehung einer App (Software) :
• Je ein spezielles, besonders positioniertes Mikrofon (12) nimmt pro Ohr den Schall auf, der dann als elektrisches, in linken und rechten Kanal (Stereo-Signal als 2 x Mono) getrenn¬ tes elektrisches Signal die Verstärkereinheit (40, 49) im Smartphone durchläuft. • Der Kompensationsequalizer (50) (EQ 1) der App übernimmt entsprechend der Audiometrie-Kurve des Hörbehinderten die An- hebung bzw. Verstärkung bestimmter Frequenzen, um den Hörverlust (vgl. Fig. 15 gestrichelte Kurve) auszugleichen (vgl. Fig. 15 durchgezogen Kurve); er ist am Smartphone oder per Internet von der HNO-Praxis aus programmierbar und wird fest an¬ hand der Audiometrie-Kurve eingestellt.
• Der Adaptionsequalizer (42) (EQ 2) der App dient der Anpassung des Hörgerätes an bestimmte Hörsituationen: hier kann der Hörbehinderte selbst Presets abrufen oder eigene Einstel¬ lungen am Display des Smartphones programmieren und speichern.
• Mittels Panorama-Potentiometer (45) (Panpot) der App kann zusätzlich auch eine Anpassung der Dynamik-Differenzen der Ohren des Hörbehinderten erfolgen
• Das Ergebnis der Bearbeitung aus EQ 1 (50), EQ 2 (42) und Panpot (45) , das Überlagerungssignal, wird per speziellem Lautsprecher synchron zum natürlichen Hörvorgang als linker und rechter Kanal in den zugehörigen offenen Gehörgängen des Hörbehinderten abgestrahlt, „dazugemischt" , siehe Fig. 16.
In Figur 5 und 6 ist eine Variante des Ausführungsbeispiels dargestellt. Gleiche Bauelemente sind mit identischer Bezugs¬ nummer bezeichnet. Das in Figur 5, 6 dargestellte Ausführungs¬ beispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass die Verarbeitungseinheit (3) ei¬ nen zusätzlichen Abspielmodus aufweist. Der Abspielmodus dient dazu, Musik, Hörspiele oder anderes Tonmaterial mittels eines Abspielgeräts (34), wie einem MP3-Spieler und/oder Streaming- Client, dem Nutzer zu präsentieren. Dazu weist die Verarbei¬ tungseinheit zusätzlich einen Modusselektor (56) mit einem Umschalter (58) auf. Er ist dazu ausgebildet, von dem normalen Hörgerätbetrieb umzuschalten in einen Abspielmodus oder einen Telefonmodus. Im Abspielmodus werden von dem Abspielgerät (34) abgegebene Tonsignale und im Telefonmodus von der Mobilfunk¬ einheit (32) abgegebene Telefonsignale als Eingangssignale für den Signalpfad (4) verwendet (anstelle der von dem Mikrofon (12) aufgenommenen Signale). Eine Vorverstärkung und Ana- log/Digital-Wandlung ist hierbei in der Regel nicht erforderlich, da die Signale bereits in ausreichender Stärke und digi¬ tal vorliegen. Das Signal kann damit direkt im Signalpfad (4) und Kompensationspfad (5) weiterverarbeitet werden. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich noch eine Weiche (57) vorgesehen. Sie ist dazu ausgebildet, in dem Abspielmodus oder Tele¬ fonmodus den Splitter (53) zu umgehen. Damit wird das
Grundsignal (72) nicht mehr abgespalten, sondern es wird stattdessen das Gesamtsignal (75) bestehend aus Grundsignal (72) und Zusatzsignal (74) weiterverarbeitet. Dies bringt zwar den Nachteil mit sich, dass nunmehr nicht auf die für die Ver¬ arbeitungsgeschwindigkeit günstige Datenreduktion durch Ab¬ spalten des Grundsignals (72) zurückgegriffen werden kann. Jedoch hat die Erfindung erkannt, dass es in diesem Fall auf die Latenz gar nicht mehr entscheidend ankommt, da ohnehin das Ge¬ samtsignal von dem Ohrhörer (11) abzugeben ist. Somit kann mittels des Umschaltmoduls (56) eine optimale Anpassung der Verarbeitungseinheit an den jeweiligen Betriebsmodus erreicht werden .
In Bezug auf diese beiden Modi wird auf Fig. 12 und 13 verwie¬ sen. Fig. 12 zeigt den Telefon-Modus. Dabei ist vorgesehen (mittels der App) :
• Da das Smartphone zum Telefonieren ein eigenes Mikrofon besitzt, bleiben in diesem Betriebsmodus die Mikrofone in den Ohren abgeschaltet.
• Das Telefon-Signal ist ein Mono-Signal.
• Die Latenz spielt in diesem Betriebsmodus keine Rolle, da kein synchrones Hören erforderlich ist. Darum kann die ADDA-Wandlung des Smartphones selbst problemlos genutzt werden . • Der in den Audio-Weg integrierte, fest auf den Hörverlust eingestellte Kompensationsequalizer (EQ 1) korrigiert bzw. kompensiert den Hörverlust des telefonierenden Hörbehinderten, sodass eine bessere Verständlichkeit der Sprache des Gesprächspartners erreicht wird.
Fig. 13 zeigt den Abspiel-Modus . Dieser Signalfluss wird für Musik hören, Radio hören, Music Streaming, Spiele etc. mittels Smartphone angewendet. Dabei ist vorgesehen, dass (mittels der App) :
• Das Musik-Signal ist ein Stereo-Signal.
• Die Latenz spielt in diesem Betriebsmodus keine Rolle, da kein synchrones Hören erforderlich ist (= reines Abspielen) . Darum kann die ADDA-Wandlung des Smartpho- nes selbst problemlos genutzt werden.
• Um dem höreingeschränkten Nutzer/Patienten eine bessere individuelle Anpassung des Musik-Klanges nach sei¬ nem Geschmack zu ermöglichen, sind im Audio-Weg der auf den Hörverlust fest eingestellte Kompensationse¬ qualizer (EQ 1) sowie der vom Nutzer selbst einstellbare Adaptionsequalizer (EQ 2) aktiv.
In der Figur 7 sind zwei Ansichten der Höreinheit (1) darge¬ stellt, mit Figur 7a als Schnittansicht und Figur 7b als Teil¬ ansicht in Draufsicht. Man erkennt die Halterung (15), die als Grundplatte fungiert. Sie ist durchsichtig ausgeführt, vor¬ zugsweise aus formstabilem weichem Latex-Material. An ihr be¬ festigt ist ein Schallleitungsrohr (10), an dessen Anfang ein elektroakustischer Schallwandler (13) angeordnet ist. Dieser ist über einen schalltoten Gummiring (10) an dem Schallleitungsrohr (10) befestigt und fungiert als Lautsprecher der Hö¬ reinheit (1) . Am Ende des Schallleitungsrohrs (10) ist ein Endtrichter (14) vorgesehen. Dieser ist mittels einer Ummante- lung (18) aus schallleitendem Material im Gehörgang (90) des Nutzers positioniert. Im Bereich des Durchtritts des Schall¬ leitungsrohrs (10) durch die Halterung (15) ist ein Befesti¬ gungsring (16) mit einer Mehrzahl von Schallleitungs-Öffnungen (16 λ) angeordnet. Der Befestigungsring (16) positioniert das Schallleitungsrohr (10) in der Halterung (15) und ist mit seinen Öffnungen (16 λ) dazu ausgebildet, den von außen auf das Ohr (9) auftreffenden Schall in den Gehörgang (90) zu leiten.
Ferner an der Halterung (15) angeordnet ist das Mikrofon (12) . Es weist eine im Wesentlichen runde Schalleintrittsöffnung (17) auf. An einem Teil des Umfangs der Schalleintrittsöffnung (17) ist ein nach außen aufragendes Element (19) als Schall¬ leitfläche angeordnet, welches schaufelartig geformt ist, ins¬ besondere kreisbogenförmig. Es erstreckt sich vorzugsweise über etwa 1/4 bis 1/3 des Umfangs der Schalleintrittsöffnung (17) . Es begünstigt im Zusammenspiel mit der Ohrmuschel (91) ein günstiges Reflexionsverhalten, und erhöht so zum einen die Empfindlichkeit des Mikrofons (12) und verhindert zum anderen unerwünschte Rückkopplungen mit dem in den Gehörgang (90) eintretenden Schall. Vorzugsweise weist es an seinem freien Ende einen überkragenden Aufsatz (19 λ) auf, der die Fokussierung des Schalls weiter begünstigt.
Somit sind Mikrofon (12) und Lautsprecher (Schallwandler 13) zu einer Einheit verbunden, die der Nutzer im Ohr, eingesteckt im Gehörgang (90), trägt. Das Hörgerät arbeitet zweikanalig Stereo (2 x Mono) .
Um dem hörbehinderten Nutzer bei Verwendung des Hochleistungshörgerätes ein möglichst natürliches, unverfälschtes Hören wieder zu ermöglichen, sind Mikrofon und Lautsprecher pro Ohr die Architektur bzw. natürliche Funktion der Ohrmuschel und des Gehörgangs so positioniert, dass die Aufnahme (Mikrofon) im Schallsammelpunkt der Ohrmuschel stattfindet und die Wie¬ dergabe (Lautsprecher) im offenen Gehörgang. Die Positionierung der Mikrofone im Schallsammelpunkt der Ohr¬ muscheln und das dadurch erzeugte A/B-Stereo-Signal (2 x Mono) erlauben dem Hörbehinderten auch weiterhin ein natürliches Richtungshören. Hierbei wird Schall direkt vor dem Kopf in vollem Frequenzband gehört, Schall von hinten in höhenredu¬ ziertem Frequenzband („abgedunkelt"), Schall von der Seite durch die Laufzeitunterschiede zwischen den Ohren, die das Ge¬ hirn ermitteln und bewerten kann. Die Distanz zwischen den Ohren und die Architektur der Ohrmuscheln sind die Ursache für dieses mechanisch-akustische Phänomen.
Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Der Kerngedanke der Erfindung liegt in der neuartigen Konzeption eines Mehrzweck-Hochleistungshörgerätes , das
a) in seiner Wirkungsweise Erkenntnisse der auditiven Wahr¬ nehmungsforschung sowie die Physiologie des Ohres konse¬ quent für die technische Konzeption anwendet,
b) ein natürliches Hören einschließlich Richtungshören für Hörbehinderte mit Resthörvermögen ermöglicht, indem es Architektur, Funktionsweise und Schallreflektion der Ohrmuschel samt Gehörgang optimal einbezieht,
c) zur optimalen Ausnutzung der akustischen Gegebenheiten von Ohrmuschel und Gehörgang eine neuartige spezielle Mikrofon & Lautsprecher-Einheit bereitstellt,
d) in dieser Mikrofon & Lautsprecher-Einheit ein neuartiges Mikrofon mit Schallleitfläche im Schallsammelpunkt der Ohrmuschel einsetzt,
e) offenes Hören wegen der aus dem Gehörgang herauslaufenden Welle dadurch gewährleistet, dass die Wiedergabe mittels eines Druckwellenschlauches (alternativ an gleicher Posi¬ tion Lautsprecher) mit aufgesetztem Schallbecher in der Form der Stürze eines Orchesterhorns erfolgt, der mittig im offenen Gehörgang positioniert ist,
f) durch die Nutzung der Audio-Sektion des Smartphones und seines ADDA-Wandlers mittels einer neuen integrierten App (Software) eine verbesserte Stereo-Audio-Qualität (2 x mono) für den Hörbehinderten erreicht,
g) mittels App (Software) virtuelle Bearbeitungsgeräte (dazu 8.) in den Stereo-Signalweg des Smartphones einfügt
(„einschleift") ,
h) mittels App zwei Equalizer (Nr. 1 für die Kompensation des Hörverlustes und Nr. 2 für die Adaption auf bestimmte Hörsituationen) sowie ein Panorama-Potentiometer zum Ausgleich der Dynamikdifferenz der Ohren des Hörbehinderten in den Audio-Signalweg des Smartphones integriert, i) das im Smartphone mittels App erzeugte Kompensationssig¬ nal synchron dem natürlich offenen Hören des Hörbehinderten im Gehörgang hinzumischt (überlagert) , um den per Au¬ diometrie ermittelten Hörverlust an Frequenz und Dynamik auszugleichen,
j) zwischen drei Betriebsmodi - Alltagshören, Telefonieren, Musikhören - bei Bedarf automatisch umschaltet,
k) von der HNO-Praxis direkt per Internet programmierbar ist und dem Nutzer eigene, speicherbare Anpassungen an indi¬ viduelle Hörsituationen ermöglicht,
1) dem Hörbehinderten mit einem Gerät, dem per App funktionserweiterten Smartphone plus speziellem Kopfhörer (siehe 3.), mehr Lebensqualität durch bessere Kommunikation über Sprachverständlichkeit, durch problemloses Telefo¬ nieren und selbst angepasste Musikwiedergabe schenkt.

Claims

Patentansprüche
Hörgerätsystem umfassend eine am Ohr eines Nutzers anzu¬ ordnende Höreinheit (1) und eine abgesetzte Verarbeitungs¬ einheit (3) , wobei die abgesetzte Verarbeitungseinheit (3) als ein mobiles Endgerät, insbesondere Smartphone, ausge¬ führt ist, und eine Signalverbindung (2) vorgesehen ist, über welche die Höreinheit (1) und die Verarbeitungsein¬ heit (3) kommunizieren,
und die Verarbeitungseinheit (3) einen Signalverarbei¬ tungspfad (4) mit einem Verstärker (40, 49) für ein externes Schallsignal aufweist, wobei ein Grundsignal (72) für den Signalverarbeitungspfad (4) gebildet ist, welches dem eintreffenden Schall entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Höreinheit (1) einen offenen Ohrhörer (11) sowie ein Mikrofon (12) umfasst, und
die Verarbeitungseinheit (3) ferner einen Kompensations¬ pfad (5) aufweist, der einen Kompensator (50) sowie einen Splitter (53) umfasst,
wobei der Kompensator (50) dazu ausgebildet ist, aus dem Grundsignal (72) anhand eines einstellbaren Frequenzband¬ profils des Nutzers Kompensationssignale zu bestimmen, und zwar derart, dass die Kompensationssignale eine Emphase des Grundsignals (72) sind, und der Splitter (53) dazu ausgebildet ist, das Grundsignal abzuspalten, so dass ein an die Höreinheit (1) übermitteltes Ausgangssignal (74) nur oder zumindest hauptsächlich aus dem Kompensationssig¬ nal besteht, wobei die Kompensationssignale im Gehörgang dem externen Schallsignal synchron überlagert sind.
Hörgerätsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Programmierschnittstelle (52) für den Kompensa- tor (50) vorgesehen ist, wobei die Programmierschnittstel¬ le (52) vorzugsweise über ein Mobilfunkmodul (32) der Ver¬ arbeitungseinheit (3) verbunden ist mit einem Server einer Therapiestation (HNO-Praxis) , wobei weiter vorzugsweise zur Verwaltung eine vom Nutzer bedienbare Oberfläche (39) vorgesehen ist.
Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalpfad einen Modus- selektor (56) umfasst zur Auswahl zwischen einem Hörgerätmodus und einem zusätzlichen Telefonmodus, in dem ein von einem Mobilfunkmodul (32) ausgegebenes Sprachsignal als Eingangssignal an den Kompensationspfad (5) angelegt ist.
Hörgerätsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Modusselektor (56) einen Umschalter (58) umfasst, der in einem Telefonmodus das Eingangssignal umschaltet von dem Mikrofon (12) auf ein von dem Mobilfunkmodul (32) abgegebenes Sprachsignal und/oder wahlweise in einem Ab¬ spielmodus umschaltet auf ein Abspielgerät (34) der Verar¬ beitungseinheit, vorzugsweise auf einen integrierten MP3- Spieler und/oder Streaming-Client, wobei der Umschalter (58) vorzugsweise automatisiert betätigt ist.
Hörgerätsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalter (58) mit einer Weiche (57) zusammenwirkt, die dazu ausgebildet ist, in dem Telefonmodus und/oder Abspielmodus den Splitter zu umgehen.
Hörgerätsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hörgerätmodus abweichend konfiguriert ist gegenüber Telefonmodus und/oder Abspielmodus, vorzugs¬ weise mittels schnellerer Filter (51) und/oder verringerter Datenrate, so dass im Hörgerätmodus eine Latenzzeit im Kompensationspfad (5) geringer ist als im Telefonmodus und/oder Abspielmodus.
7. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationssignal auf¬ lösungsreduziert ist gegenüber dem Grundsignal.
8. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Kompensator (50) ge¬ sonderter Equalizer (42) im Signalpfad vorgesehen ist, in dem verschiedene Hörsituationen als Profile (43) abgespei¬ chert sind, wobei vorzugsweise der Equalizer (42) dem Kom¬ pensator (50) nachgeschaltet ist.
9. Hörgerätsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Equalizer (42) weiter mit einer Auswahleinheit (44) so zusammenwirkt, dass die Profile (43) durch den Nutzer wählbar und vorzugsweise veränderbar sind.
10. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverbindung (2) drahtlos ausgeführt ist, vorzugsweise mittels eines ener¬ giesparenden Bluetooth-Moduls (21).
11. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalpfad AD- und DA- Wandler (41, 48) umfasst, die originäre Bestandteile der Verarbeitungseinheit sind.
12. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es stereophon mit linkem und rechtem Kanal ausgeführt ist und vorzugsweise ein Panora¬ mamodul (45) umfasst, welches eine Dynamik von linkem und rechtem Kanal wechselweise/gegensinnig modifiziert.
13. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höreinheit (1) als han¬ delsüblicher Stereokopfhörer ausgeführt ist.
14. Hörgerätsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höreinheit (1) ein
Schallleitungsrohr umfasst an dessen Anfang ein elektroa- kustischer Schallwandler (13) angeordnet ist und dessen Ende als Endtrichter (14) ausgeführt ist, der über eine schalldurchlässiges Ummantelung (18) zu Anfang des Gehör¬ gangs (90) des Nutzers anzuordnen ist.
15. Hörgerätsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (12) der Höreinheit (1) in der Ohrmu¬ schel (91) benachbart zum Anfang des Gehörgangs (90) ange¬ ordnet ist, wobei eine Halterung des Mikrofons (12) vor¬ zugsweise so ausgebildet ist, dass das Mikrofon (12) am Schallfokus-Punkt des Außenohrs positioniert ist.
16. Hörgerätsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon mit mindestens einer Schallleitschaufel (19) versehen ist, die eine Schalleintrittsöffnung (17) des Mikrofons (12) teilweise umgibt, vorzugsweise über ma¬ ximal drei Fünftel des Umfangs .
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