WO2019215200A1 - Verfahren zum betrieb eines hörsystems sowie hörsystem - Google Patents

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WO2019215200A1
WO2019215200A1 PCT/EP2019/061750 EP2019061750W WO2019215200A1 WO 2019215200 A1 WO2019215200 A1 WO 2019215200A1 EP 2019061750 W EP2019061750 W EP 2019061750W WO 2019215200 A1 WO2019215200 A1 WO 2019215200A1
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WO
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compression scheme
time
signal
modified
hearing system
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Application number
PCT/EP2019/061750
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English (en)
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Sebastian BEST
Thomas Pilgrim
Cecil Wilson
Original Assignee
Sivantos Pte. Ltd.
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Publication date
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Publication of WO2019215200A1 publication Critical patent/WO2019215200A1/de
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/35—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using translation techniques
    • H04R25/356—Amplitude, e.g. amplitude shift or compression
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
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    • H04R2430/03—Synergistic effects of band splitting and sub-band processing

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a hearing system and to a corresponding hearing system.
  • a hearing system has, in a most general embodiment, a signal processing and a handset, wherein the handset is also referred to as a loudspeaker.
  • the signal processing is supplied with an input signal, which is then modified by the signal processing, so that an output signal is generated, which is thus a modified input signal.
  • the input signal is amplified with a certain amplification factor.
  • the input signal and the output signal are generally also referred to as a signal.
  • the output signal is finally output by the handset.
  • the input signal and the output signal are electrical signals.
  • the listener then converts the output signal into a sound signal.
  • the hearing system additionally has a microphone which generates the input signal by picking up one or more sound signals from the environment and converting them to the input signal.
  • a hearing system with an additional microphone is also referred to as a hearing aid and serves, for example, to supply a hearing-impaired person by the hearing aid is used to amplify sound signals from the environment and output as amplified sound signals to the person.
  • the behavior of the compressor ie the compression scheme is defined by one or more parameters, more precisely compression parameters.
  • US Pat. No. 7,773,763 B2 describes a hearing aid in which different programs are associated with different types of environment. Each program contains specific values for certain parameters of the hearing aid in order to achieve optimum signal quality in a given environment. The hearing aid can classify the current environment, assign it to an environment type and then select a suitable program with correspondingly optimal parameters.
  • DE 10 2010 041 740 A1 describes a method in which different dynamic compressions are carried out on different frequency bands.
  • the compression is to be improved in a hearing system with an automatic gain control.
  • the object is achieved according to the invention by a method having the features according to claim 1 as well as by a hearing system having the features according to claim 17.
  • Advantageous refinements, developments and variants are the subject of the subclaims. The remarks in connection with the method apply mutatis mutandis to the hearing system and vice versa.
  • the method is used to operate a hearing system and is thus an operating method.
  • the hearing system is worn by a user, in particular on, in or behind the ear, that is generally at the head and in the area of one or more both ears.
  • the hearing system and the user are in a current acoustic environment. This is understood to mean that the environment around the user and the hearing system currently forms a certain acoustic backdrop.
  • the hearing system has a signal processing which generates an output signal of the hearing system from an input signal of the hearing system by amplifying the input signal with a gain factor.
  • the signal processing thus acts as an amplifier.
  • the signal processing is preferably integrated in the hearing system.
  • the hearing system is a hearing aid, particularly preferably a hearing aid for the care of a hearing-impaired person.
  • the hearing system has at least one microphone, which receives acoustic signals, ie sound signals from the environment, and converts them into an input signal.
  • the hearing system further has a receiver, via which the output signal, ie the amplified input signal, is output.
  • the listener is also referred to as a loudspeaker.
  • the amplification factor is set by an automatic gain control, which is in particular a part of the signal processing.
  • the automatic gain control is also referred to briefly as AGC (automatic gain control).
  • AGC automatic gain control
  • the hearing system in a suitable embodiment also has a manual gain control, via which the user can additionally influence the gain factor as desired.
  • the automatic gain control has a compressor operable with a compression scheme that defines the gain factor as a function of a level of the input signal, that is, the input level.
  • the compression scheme thus indicates at which input level which gain factor is used.
  • the compression scheme is also referred to as a compession algorithm.
  • Examples of compression schemes are AGCi (automatic gain control input dependent) and ADRO (adaptive dynamic rank optimization). In the present case, various compression schemes are suitable, with AGCi being particularly preferred.
  • a characteristic of a compressor is that the amplification factor is currently not constant, but that the compressor leads to a non-linear amplification.
  • the compressor controls the amplification by the signal processing as a function of a controlled variable.
  • the input level is used or alternatively the output level. Both variants have specific advantages and disadvantages.
  • the respective level is measured for example by means of a level detector, which is expediently part of the hearing system.
  • the input signal and the output signal each have a dynamic, i. a level which is within a certain range, which ranges from a minimum to a maximum level.
  • the level of the input signal is also called the input level, and the level of the output signal is called the output level.
  • the dynamics of the input signal are referred to as input dynamics, the dynamics of the output signal as output dynamics.
  • the dynamics of the output signal depend on the dynamics of the input signal as well as on the modification by the signal processing. In certain applications, it is desirable to limit the dynamics of the output signal.
  • the dynamics are expediently adapted to the hearing-impaired person's hearing, which is reduced compared with normal hearing.
  • the reduced hearing ability is limited to a certain level range, which then expediently defines the dynamics of the output signal.
  • the dynamics of the input signal is then mapped to the level range by producing the output signal with a suitably suitable dynamic, in particular to achieve maximum sound quality.
  • the hearing system is operated in a specific program, to which a compression scheme is assigned.
  • a compression scheme is assigned.
  • the program and the compression scheme are expediently adapted to the current acoustic environment, resulting in an optimal output, ie output quality.
  • the compressor is thus operated during operation in the one program with the associated compression scheme.
  • a core idea of the invention is now in particular that at least one situation parameter is determined, which characterizes the current acoustic environment, i. in particular quantified or qualified.
  • the associated compression scheme is modified depending on the situation parameter, so that the compressor is operated with a modified compression scheme.
  • the compression scheme predefined by the program for the current acoustic environment is thus optimized according to the situation.
  • the compression scheme for the automatic gain control is modified depending on the situation. This is based on the consideration that the acoustic environment may change and thus the chosen compression scheme is no longer optimal, but the change may not be sufficiently strong or long lasting to justify a change of program.
  • the automatic amplification unit is preferably additionally supplied to the situation parameter and used as an additional control or control variable.
  • the situation parameter is preferably determined by means of a detector.
  • the detector is preferably a part of the hearing system.
  • the Situational parameters relating to the hearing system are determined externally and transmitted to the hearing system, for example via a data connection.
  • the modification within a given program is ultimately a special adaptation of the program itself to individual deviations of the current acoustic environment from an idealized environment or standard environment predicted during the creation of the program.
  • a problem in the operation of a hearing system is, in particular, that different situations exist simultaneously in different environments, which require mutually exclusive programs.
  • a particularly important case is the presence of speech in the environment.
  • the realistic reproduction of other sound signals or noises is of subordinate importance, but language should primarily be made recognizable to the user.
  • a special compression scheme designed for maximum speech intelligibility is set and used.
  • the compression scheme is modified depending on the situation by at least one situation parameter and expediently a plurality of situation parameters being determined in particular in a recurring manner in order to ensure an optimal setting of the compressor at the appropriate time.
  • a situation-specific adjustment of the compressor takes place.
  • the situation parameter is determined in a suitable embodiment by the hearing system itself.
  • the situation parameter indicates whether speech is present in the environment or not and the compression scheme is modified in favor of speech intelligibility, if speech is present, and otherwise in favor of sound quality.
  • a program is set from the outset which is optimized with regard to maximum sound quality.
  • speech intelligibility is then prioritized and the program, especially the compression scheme, modified in such a way that maximum speech intelligibility results.
  • the modification is expediently retained only as long as language is available.
  • the modification takes place automatically, advantageously no user input is required. The user does not need to select a specific language program or sound or music program.
  • the detector is expediently gate a speech detector, which in particular examines the input signal for the presence of speech.
  • the compression scheme defines the behavior of the compressor during operation and is defined by one or more parameters, more precisely compression parameters, in particular a compression threshold, also referred to as a knee point, a compression ratio, also referred to as compression, a switch-on time, also known as compression attack, and a turn-off time, also known as release.
  • the switch-on time and the switch-off time of the compressor are also referred to as time constants.
  • the compensation scheme is modified by changing at least one parameter of the compression scheme, the parameter being selected from a set of parameters including: an on-time, an off-time, a knee-point, a compression ratio.
  • Particularly preferred is an embodiment in which the on-time or the off-time or both are changed depending on the situation.
  • the remaining parameters are also suitable for modifying the compression scheme.
  • Compression schemes to maximize sound quality and speech intelligibility are generally known.
  • the aim is to achieve as linear a gain as possible, so that the compression scheme performs compression only for high input levels, whereas for low and medium input levels, no compression is achieved.
  • the compression ratio is in particular 1.
  • a knee point that marks the transition to a larger compression ratio is then arranged comparatively high, ie in comparison to a knee point of a compression scheme for maximum speech intelligibility.
  • that level range of the input signal which contains speech as far as possible is mapped to the level range audible by the user.
  • the situation parameter is a signal-to-noise ratio of the current acoustic environment and in particular of the input signal, so that the compression scheme is modified depending on the signal-to-noise ratio of the current acoustic environment.
  • the compression scheme is thus adjusted depending on the relative strength of noise compared to a useful signal, ie a sound signal that the user wants to perceive in the environment. This is based on the consideration that at a high signal-to-noise ratio, the useful signal is already sufficiently understandable for the user and then in favor of the sound quality only a small compression is necessary and is carried out accordingly.
  • a noise detector is expediently used, to which in particular the input signal is supplied, by means of which the signal-to-noise ratio of the environment is then determined.
  • the signal-to-noise ratio is a ratio of a signal originating from a speaker and a noise originating from one or more other sound sources in the environment.
  • the other sound sources are, for example, other people, eg an audience, or devices, eg a vehicle, in which the user and the speaker are located.
  • the compression scheme has two time constants, namely a switch-on time and a switch-off time. In the case of a negative signal-to-noise ratio, at least one of the time constants will now be used reduced and vice versa, the at least one of the time constants is increased in the case of a positive signal-to-noise ratio.
  • a time constant is reduced is preferably understood that a fast time constant is set.
  • a time constant is increased” is preferably understood accordingly that a slow time constant is set.
  • fast means a time of up to 10 ms and “slow” means a time of 100 ms to 1 s.
  • switch-off time “fast” generally means a time of up to 100 ms and “slow” a time of 500 ms to 1 s.
  • both time constants are reduced, and conversely, in the case of a positive signal-to-noise ratio, both time constants are also increased.
  • This is based on the consideration that environments with a negative signal-to-noise ratio are very stressful for the user.
  • the user benefits in such a situation in particular from gaps in the input signal, i. of short periods of time, in which the noise is very low, where short is understood to mean, in particular, a length of at most one second.
  • These gaps are expediently enhanced by the situation-dependent modification of the compression scheme with correspondingly fast time constants. Under fast in this context is understood in particular a time constant of at most 100ms.
  • This procedure improves the intelligibility in the case of strong noise, but leads to a poorer sound quality, which is why, with correspondingly low noise, this procedure is dispensed with and instead comparatively long time constants are selected, in particular time constants of more than 100 ms, so that the compression is weaker overall.
  • the situation parameter is an environment class, so that the compression scheme is modified depending on the environment class, the environment class being selected in particular from a set of classes comprising: speech, music, noise.
  • the situation parameter is in this case in particular by means of a detector determines which is designed as a classifier.
  • the classifier is expediently part of the signal processing and determines the environmental class, in particular on the basis of the input signal. If the environment class is music, the compression scheme is rather conservatively modified, ie it is less compressed than, for example, with speech. For speech, the compression scheme is then modified for maximum speech intelligibility. This finds advantageous application in a concert or similar environments where there is no speech.
  • the compression scheme is then modified with respect to the most realistic reproduction of music, rhythms and melodies, so so in particular a goal as the result of the user as possible linear reinforcement.
  • the situation parameter is a movement pattern, so that the compression scheme is modified as a function of a movement of the hearing system, wherein the movement pattern is in particular selected from a set of movement patterns, comprising: a resting position, a walking movement, a Running, a ride.
  • the movement pattern is determined in particular by means of a detector, which is designed as a movement sensor, preferably by means of an acceleration sensor. In this case, a distinction is made in particular between movement and rest.
  • the movement is expediently further subdivided into different types of movement, e.g. in speed. For example, it is detected whether the user is standing still, walking or driving in a car. This is based on the idea that speech intelligibility is generally of different importance in different environmental situations, and therefore the compression scheme is expediently modified depending on the movement state or behavior of the user.
  • the situation parameter is a stationarity of the current acoustic environment and in particular of the input signal, so that the compression scheme is modified depending on the stationarity of the current acoustic environment.
  • a stationarity detector is expediently used, to which In particular, the input signal is supplied, on the basis of which the stationarity is determined.
  • the stationarity is in particular a measure of the dynamics of one or more sound sources of the environment, ie a measure of the temporal change in the level of this sound source or sound sources. The stationarity thus indicates the dynamics of the time-dependent level.
  • the situation parameter is a difference of the current acoustic environment, so that the compression scheme is modified depending on the diffusibility of the current acoustic environment.
  • a diffusivity detector is expediently used, to which in particular the input signal is supplied, on the basis of which the diffusivity is then determined.
  • the diffusivity is similar to the stationarity described above in that the diffusivity is a measure of a variation in the level in the environment, but not time-dependent, but location-dependent.
  • the diffusibility therefore indicates how directed the environment is, ie whether sound signals from a particular direction to the user to come, so directed, or evenly from all directions, so diffuse.
  • the diffusibility thus indicates the dynamics of the direction-dependent level. A spatially very homogeneous level thus leads to a high degree of diffusibility.
  • the situation parameter is a distance of the hearing system, in particular of a possibly existing microphone to a sound source, in particular to a speaker, in the current acoustic environment, so that the compression scheme is modified depending on the distance.
  • the distance is determined in particular by means of a rangefinder as a detector. Since the hearing system is worn by the user, the distance between the hearing system and the sound source also corresponds to the distance between the user and the sound source. This is based on the consideration that sound sources located farther away are usually less understandable, and therefore the compensation scheme in this case is expediently modified for higher speech intelligibility.
  • the situation parameter is a reverberation time of the current acoustic environment, so that the compression scheme is modified as a function of the reverberation time, the compression scheme having two time constants, namely a switch-on time and a switch-off time, the reverberation time being determined recurrently and, in the case of an increase in the reverberation time, the at least one of the time constants is increased and, conversely, reduced in the event of a reduction in the reverberation time.
  • the reverberation time is expediently determined by means of a detector, to which the input signal is supplied, so that the detector determines the reverberation time on the basis of an analysis of the input signal.
  • a plurality of situation parameters are then determined and used to control the automatic gain control.
  • the same positioning parameter is determined redundantly by means of a plurality of identical or different detectors.
  • the one program is a universal program.
  • the file system is operated exclusively by means of the one program, so that a configuration with different programs, which are each specially adapted and optimized for different environments, is dispensed with. Instead, an adaptation to a changed acoustic environment takes place solely on the way of the situation-dependent modified compression scheme.
  • the file device additionally has one or more special programs in addition to the universal program. While the special programs are immutable, ie for each specific situation fixed and predetermined parameter values especially for the compression scheme but also in general, the universal program is variable, at least because of the situation-adapted compression scheme.
  • the universal program will therefore be my also referred to as an automatic program, as this automatically adapts to the environment, while the individual special programs in contrast are static.
  • the situation parameter is fed directly in particular to the automatic gain control and used to control the amplification factor.
  • this also dispenses with the possibility of manual gain adjustment. All adaptations are carried out automatically and location-dependent, starting from the universal program, by modifying the compression scheme as a function of the situation parameter.
  • the compression scheme is frequency-dependent modified. This is understood in particular to mean that one or more parameters of the compression scheme are changed differently depending on the situation for different frequencies.
  • the input signal has a frequency spectrum which is now divided into at least two frequency ranges.
  • a frequency range is in particular a single frequency or a frequency interval.
  • the input signal is divided into a plurality of successive frequency ranges by means of a filter bank of the signal processing.
  • the frequency ranges preferably do not overlap, except for a possibly technically caused, slight overlap in the edge region.
  • the compression scheme is now modified not just for the entire frequency spectrum in the same way, but specifically for the individual frequency ranges.
  • the method described above, in which the compression scheme is modified, is thus carried out, as it were, in parallel in a plurality of frequency ranges.
  • a further improved compression can be achieved.
  • the compression scheme is modified specifically for certain frequency ranges, so that an optimal adaptation to the current acoustic environment is ensured.
  • the frequency-dependent modification of the compression scheme is suitable for all described situation parameters.
  • the parameter which is changed for the modification of the compression scheme thus becomes different in the frequency-dependent modification Frequency ranges changed differently depending on the situation.
  • Particularly useful is an embodiment in which the compression scheme is modified by changing the switch-on time of the compression scheme or the switch-off time of the compression scheme or both depending on the frequency.
  • the switch-on time or the switch-off time or both parameters are changed independently of one another for different frequency ranges, so that, if appropriate, different time constants result for different frequency ranges. This specifically modifies certain frequency ranges with regard to the time constant without carrying out the same modification for all other frequency ranges.
  • voice frequency ranges and voice-free frequency ranges, ie between frequency ranges which contain speech and frequency ranges which contain no speech.
  • a suitable voice frequency range is a frequency range of 800 to 4 kFlz or a subset thereof.
  • Suitable speech-free frequency ranges are corresponding to frequency ranges below 800 Hz and above 4 kHz.
  • a more detailed distribution of the frequency spectrum takes place in which the speech frequency ranges correspond to individual sounds or formants and all remaining frequencies then form speech-free frequency ranges.
  • a parameter of the compression scheme is frequency-dependent changed by setting the parameter on a respective frequency range depending on whether this frequency range is a voice frequency range or a voice-free frequency range.
  • the frequency-dependent modification thus corresponds to a language-dependent modification.
  • this advantageously discriminates the speech frequency ranges from the speech-free frequency ranges, and optimizes the compression scheme optimally for both types of frequency range. This results in particular in improved speech intelligibility.
  • the language-dependent modification of the compression scheme is also suitable for all described situation parameters. Particularly advantageous is a combination of the language-dependent modification with the aforementioned embodiment, in which the situation parameter is a signal-to-noise ratio of the current acoustic environment and in particular of the input signal.
  • At least one of the time constants of the compression scheme is reduced on a voice frequency range as already described and, conversely, in the case of a positive signal-to-noise ratio, the at least one time constant is increased.
  • at least one time constant is increased on a speech-free frequency range and, in the case of a positive signal-to-noise ratio, the at least one time constant is reduced.
  • the time constant is preferably the turn-off time.
  • an embodiment is also suitable in which another parameter of the compression scheme is frequency-dependent modified, e.g. For example, a correlation ratio or a respective knee point in different frequency ranges are changed independently of one another and thereby possibly differently.
  • the conveyor system according to the invention has signal processing which is designed to carry out a method as described above. Furthermore, the Flörsystem a Flörer, for outputting a réellesig- nals.
  • the file system is designed as a paddle device and has one or more microphones for generating the input signal.
  • the Flör réelle is for example a BTE, ITE or RIC device.
  • the Flör réelle has a housing in which the microphone is housed.
  • the signal processing is arranged in the housing.
  • the housing a battery arranged to power the hearing aid.
  • the handset is either housed in the housing or via a supply line, in particular a cable, connected to the housing.
  • the hearing aid is either monaural, with only a single housing, or binaural, with two housings, each having one or more microphones and which each have a handset or are connected to such.
  • the housings of the binaural hearing aid are then carried on different sides of the user's head.
  • the presence of a microphone is not mandatory in the hearing system, so that in a suitable embodiment the hearing system does not have a microphone and is designed, for example, as a headphone.
  • FIG. 3 shows a frequency-dependent modification of a parameter of a compression scheme.
  • the hearing system 2 in the present case is designed as a hearing device, more precisely as a RIC device, which is worn behind the ear by a user who is in particular hearing-impaired.
  • the hearing system 2 in the exemplary embodiment has one or more and here two microphones 4 for generating an input signal E from sound signals from the environment.
  • the presence of a microphone 4 is not mandatory, so that in one variant the hearing system 2 does not have a microphone and is eg a headphone.
  • the hearing system 2 has a signal processor 6 and a receiver 8 as well as for the energy supply and a battery 10.
  • the hearing system 2 in this case also has a housing 12 in which the microphones 4, the signal processing 6 and the Battery 10 are arranged.
  • the handset 8 is connected to the housing via a feed line 14 and, in FIG. 1, integrated into an ear piece which is inserted into the ear of the user.
  • the microphones 4 convert the sound signals in the environment into an input signal E, which is fed to the signal processor 6 and modified by it.
  • an output signal A is generated by the signal processing 6, which is thus a modified input signal E.
  • the input signal E is amplified with a specific amplification factor V.
  • the output signal A so the amplified input signal E is finally output by means of the handset 8 to the user.
  • the input signal E and the output signal A are each electrical signals.
  • the handset 8 then converts the output signal A into a sound signal.
  • the hearing system 2 is either monaural or binaural.
  • a binaural hearing system 2 then has, for example, two housings 12 with the associated components as shown in FIG. 1, wherein the signal processing 6 does not have to be identical in both cases.
  • the hearing system 2 is shown as a block diagram.
  • the signal processing 6 has an amplifier 16 to which the input signal E is supplied and which then amplifies it and forwards it to the receiver 8 as an output signal A.
  • the gain in the amplifier 16 is at a gain V set by an automatic gain control.
  • This has for this purpose a compressor 18.
  • the hearing system 2 is now operated in a program to which a specific compression scheme is assigned, with which the compressor 18 is operated during operation in the one program.
  • the respective compression scheme defines the gain factor V as a function of a level of the input signal E.
  • the function is characterized by various parameters, eg one or more knee points, one or more compression ratios, an attack time, a turn-off time (release) or a combination thereof.
  • a situation parameter S is determined which characterizes the current acoustic environment and which is then used during operation in the one program in order to modify the associated compression scheme.
  • the compressor 18 is then operated depending on the situation parameter S with a modified compression scheme.
  • To determine the situation parameter S it is arranged in a detector 20, which is a part of the hearing system 2 here.
  • the detector 20 is generally connected to the signal unit 6 and in particular to the automatic gain control, in this case specifically to the compressor 18.
  • the detector 20 is, for example, a speech detector which determines whether speech is present in the environment.
  • the detector 20 determines as a situation parameter S a signal-to-noise ratio in the environment.
  • the input signal E is fed to the detector 20 in a suitable embodiment, so that the latter determines the signal-to-noise ratio of the input signal E as a situation parameter S.
  • the detector 20 is a classifier, which assigns the environment of a certain environmental class, for example, based on the input signal E.
  • the detector 20 is a motion detector, for example an acceleration sensor, which determines a movement pattern as a situation parameter S.
  • the motion detector determines, for example, whether the user is moving or not or how fast the user is moving or in which direction or a combination thereof.
  • the detector 20 is a stationarity detector, which determines the stationarity of the environment, ie how temporal dynamics of the sound signals of the environment.
  • the detector 20 is supplied, for example, with the input signal E whose stationarity, that is to say its temporal change, is then determined and output as the situation parameter S.
  • the detector 20 is a diffusivity detector which detects the diffusiveness of the environment, ie how spatial distribution of the sound signals in the environment.
  • the detector 20 is supplied, for example, with the input signal E whose directionality, that is to say its spatial level distribution, the detector 20 then determines and outputs as a situation parameter S.
  • the detector 20 is a range finder, which determines the distance of the hearing system 2 to a sound source in the environment and then this distance as Si outputting parameter S.
  • the detector 20 determines the reverberation time in the environment, for example, based on an analysis of the input signal E. In a variant, not shown, several identical or different of the above-mentioned detectors 20 are combined.
  • Fig. 3 an embodiment for a frequency-dependent modification of the compression scheme is shown.
  • a parameter of the compression scheme is changed differently for different frequencies f.
  • the input signal E has a frequency spectrum which is divided here into three frequency ranges B1-B3.
  • the compression scheme is now modified not just for the entire frequency spectrum in the same way, but specifically for the individual frequency ranges B1-B3.
  • the method described above, in which the compression scheme is modified is thus carried out in parallel, as it were, in the frequency ranges B1-B3.
  • the switch-off time t_r of the compression scheme is varied as a function of the frequency.
  • voice frequency ranges B2 in this case from 800 Hz to 4 kHz
  • voice-free frequency ranges B1, B3, here below 800 Hz and above 4 kHz in this case from 800 Hz to 4 kHz
  • voice-free frequency ranges B1, B3, here below 800 Hz and above 4 kHz there is a more detailed division of the frequency spectrum, in which the speech frequency ranges correspond to individual sounds or formants, and all other frequencies then form speech-free frequency ranges.
  • the switch-off time t_r and in general a parameter of the compression scheme is changed in the present case as a function of the frequency range B1-B3 depending on whether this frequency range B1-B3 is a voice frequency range B2 or a voice-free frequency range B1, B3 ,
  • the frequency-dependent modification accordingly corresponds to a language-dependent modification.
  • the situation parameter S is a signal-to-noise ratio of the current acoustic environment.
  • the frequency-dependent switch-off time t_r in the case of a positive signal-to-noise ratio is shown in FIG. 3 by solid lines and in the case of a negative signal-to-noise ratio. Ratio by painted lines.
  • the switch-off time t_r is reduced on the voice frequency range B2 and, conversely, in the case of a positive signal-to-noise ratio, the switch-off time t_r is increased. Conversely, in the case of a negative signal-to-noise ratio, the turn-off time t_r is increased on the speech-free frequency ranges B1, B3, and the turn-off time t_r is reduced in the case of a positive signal-to-noise ratio.
  • “reduced” means that a fast switch-off time t_r is set and "increased” means that a slow switch-off time t_r is set. The same procedure is also suitable for the switch-on time in principle.
  • an embodiment is also suitable in which another parameter of the compression scheme is frequency-dependent modified, eg a correlation ratio or a respective knee point in different frequency ranges are changed independently of each other and thus possibly differently.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems (2) angegeben, bei welchem ein Kompressionsschema für eine automatische Verstärkungsregelung situationsabhängig modifiziert wird. Weiterhin wird ein entsprechendes Hörsystem (2) angegeben.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems sowie Hörsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems sowie ein ent- sprechendes Hörsystem.
Ein Hörsystem weist ist einer allgemeinsten Ausgestaltung eine Signalverarbei- tung und einen Hörer auf, wobei der Hörer auch als Lautsprecher bezeichnet wird. Der Signalverarbeitung wird ein Eingangssignal zugeführt, welches dann durch die Signalverarbeitung modifiziert wird, sodass ein Ausgangssignal erzeugt wird, wel- ches also ein modifiziertes Eingangssignal ist. Beispielsweise wird das Eingangs- signal mit einem bestimmten Verstärkungsfaktor verstärkt. Im Folgenden werden das Eingangssignal und das Ausgangssignal allgemein jeweils auch als Signal bezeichnet. Das Ausgangssignal wird schließlich mittels des Hörers ausgegeben. Bei dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal handelt es sich um elektrische Signale. Der Hörer wandelt dann das Ausgangssignal in ein Schallsignal um.
Optional weist das Hörsystem zusätzlich ein Mikrofon auf, welches das Eingangs- signal erzeugt, indem ein oder mehrere Schallsignale aus der Umgebung aufge- nommen werden und zu dem Eingangssignal umgewandelt werden. Ein solches Hörsystem mit einem zusätzlichen Mikrofon wird auch als Hörgerät bezeichnet und dient beispielsweise zur Versorgung einer hörgeschädigten Person, indem das Hörgerät genutzt wird, um Schallsignale aus der Umgebung zu verstärken und als verstärkte Schallsignale an die Person auszugeben. Bei Hörsystemen ist es möglich, anstelle einer einfachen, linearen Verstärkung eine nicht-lineare Verstärkung durchzuführen. Dies wird beispielsweise mit einem sogenannten Kompressor realisiert, weicher ein Kompressionsschema bereitstellt und anwendet, welches bei der Modifizierung des Eingangssignals, also bei der Erzeugung des Ausgangssignals den Verstärkungsfaktor geeignet einstellt. Das Verhalten des Kompressors, d.h. das Kompressionsschema ist definiert durch einen oder mehrere Parameter, genauer Kompressionsparameter. In der US 7,773,763 B2 wird ein Hörgerät beschrieben, bei welchem verschiedene Programme mit verschiedenen Umgebungstypen assoziiert sind. Jedes Programm enthält bestimmte Werte für bestimmte Parameter des Hörgeräts, um in einer ge- gebenen Umgebung eine optimale Signalqualität zu erzielen. Das Hörgerät kann die aktuelle Umgebung klassifizieren, einem Umgebungstyp zuordnen und dann ein geeignetes Programm mit entsprechend optimalen Parametern auswählen.
In der DE 10 2005 061 000 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem ab- hängig von einem Klassifikationsergebnis zwischen zwei Kompressionsalgorith- men umgeschaltet wird.
In der DE 10 2010 041 740 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem auf unterschiedlichen Frequenzbändern unterschiedliche Dynamikkompressionen ausgeführt werden. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Ver- fahren zum Betrieb eines Hörsystems sowie ein entsprechendes Hörsystems an- zugeben. Insbesondere soll bei einem Hörsystem mit einer automatischen Ver- stärkungsregelung die Kompression verbessert werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruchl sowie durch ein Hörsystem mit den Merkmalen gemäß An- spruch 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Ge- genstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für das Hörsystem und umgekehrt.
Das Verfahren dient zum Betrieb eines Hörsystems und ist somit ein Betriebsver- fahren. Im Betrieb wird das Hörsystem von einem Nutzer getragen, insbesondere am, im oder hinter dem Ohr, also allgemein am Kopf und im Bereich eines oder beider Ohren. Zu einem gegebenen Zeitpunkt befinden sich das Hörsystem und der Nutzer in einer aktuellen akustischen Umgebung. Darunter wird verstanden, dass die Umgebung um den Nutzer und das Hörsystem herum zum aktuellen Zeitpunkt eine bestimmte akustische Kulisse bildet.
Das Hörsystem weist eine Signalverarbeitung auf, welche aus einem Eingangs- signal des Hörsystems ein Ausgangssignal des Hörsystems erzeugt, indem das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt wird. Die Signalverarbei- tung wirkt also als ein Verstärker. Die Signalverarbeitung ist vorzugsweise in das Hörsystem integriert. Vorzugsweise ist das Hörsystem ein Hörgerät, besonders bevorzugt ein Hörgerät zur Versorgung einer hörgeschädigten Person. Als Hörge- rät weist das Hörsystem zumindest ein Mikrofon auf, welches akustische Signale, also Schallsignale aus der Umgebung aufnimmt und in ein Eingangssignal um- wandelt. Das Hörsystem weist weiter einen Hörer auf, über welchen das Aus- gangssignal, also das verstärkte Eingangssignal ausgegeben wird. Der Hörer wird auch als Lautsprecher bezeichnet.
Der Verstärkungsfaktor wird durch eine automatische Verstärkungsregelung ein- gestellt, welche insbesondere ein Teil der Signalverarbeitung ist. Die automatische Verstärkungsregelung wird auch kurz als AGC (automatic gain control) bezeich- net. Unter„automatisch“ wird insbesondere verstanden, dass keine Nutzereingabe erforderlich ist, um die Verstärkungsregelung durchzuführen, dies geschieht viel mehr selbststätig im Betrieb. Zusätzlich zur automatischen Verstärkungsregelung weist das Hörsystem in einer geeigneten Ausgestaltung noch eine manuelle Ver- Stärkungssteuerung auf, über welche der Nutzer nach Belieben den Verstärkungs- faktor zusätzlich beeinflussen kann.
Die automatische Verstärkungsregelung weist einen Kompressor auf, welcher mit einem Kompressionsschema betreibbar ist, welches den Verstärkungsfaktor als Funktion eines Pegels des Eingangssignals, also des Eingangspegels definiert. Das Kompressionsschema gibt also an, bei welchem Eingangspegel welcher Ver- stärkungsfaktor verwendet wird. Das Kompressionsschema wird auch als Komp- ressionsalgorithmus bezeichnet. Beispiele für Kompressionsschemata sind AGCi (automatic gain control input dependent) und ADRO (adaptive dynamic ränge optimization). Vorliegend sind diverse Kompressionsschemata geeignet, beson- ders bevorzugt ist AGCi. Ein Kennzeichen eines Kompressors ist nun, dass der Verstärkungsfaktor gerade nicht konstant ist, sondern dass der Kompressor zu einer nicht-linearen Verstär- kung führt. Der Kompressor regelt insbesondere die Verstärkung durch die Sig- nalverarbeitung in Abhängigkeit einer Regelgröße. Als Regelgröße wird beispiels weise der Eingangspegel verwendet oder alternativ der Ausgangspegel. Beide Varianten haben spezifische Vor- und Nachteile. Der jeweilige Pegel wird bei spielsweise mittels eines Pegeldetektors gemessen, welcher zweckmäßigerweise ein Teil des Hörsystems ist.
Allgemein weisen das Eingangssignal und das Ausgangssignal jeweils eine Dy- namik auf, d.h. einen Pegel, welcher innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, welcher von einem minimalen zu einem maximalen Pegel reicht. Der Pegel des Eingangssignals wird auch als Eingangspegel bezeichnet, der Pegel des Aus- gangssignals entsprechend als Ausgangspegel. Analog wird die Dynamik des Eingangssignals als Eingangsdynamik bezeichnet, die Dynamik des Ausgangs- Signals als Ausgangsdynamik. Die Dynamik des Ausgangssignals ist abhängig von der Dynamik des Eingangssignals sowie von der Modifikation durch die Sig- nalverarbeitung. In bestimmten Anwendungsfällen ist wünschenswert, die Dyna- mik des Ausgangssignals zu begrenzen. Bei einem Hörgerät für eine hörgeschä- digte Person wird die Dynamik zweckmäßigerweise an das gegenüber Normalhö- renden reduzierte Hörvermögen der hörgeschädigten Person angepasst. Das re- duzierte Hörvermögen beschränkt sich auf einen bestimmten Pegelbereich, wel- cher dann zweckmäßigerweise die Dynamik des Ausgangssignals definiert. Die Dynamik des Eingangssignals wird dann auf den Pegelbereich abgebildet, indem das Ausgangssignal mit einer entsprechend geeigneten Dynamik erzeugt wird, um insbesondere eine maximale Klangqualität zu erzielen.
Im Betrieb wird das Hörsystem in einem bestimmten Programm betrieben, wel- chem ein Kompressionsschema zugeordnet ist. Durch das Programm ist also der Kompressor in einer vordefinierten Weise eingestellt, d.h. vorkonfiguriert. Das Programm und das Kompressionsschema sind zweckmäßigerweise auf die aktu- elle akustische Umgebung abgestimmt, sodass sich eine optimale Ausgabe, d.h. Ausgabequalität ergibt. Der Kompressor wird also während des Betriebs in dem einen Programm mit dem zugehörigen Kompressionsschema betrieben.
Ein Kerngedanke der Erfindung besteht nun insbesondere darin, dass zumindest ein Situationsparameter ermittelt wird, welcher die aktuelle akustische Umgebung charakterisiert, d.h. insbesondere quantifiziert oder qualifiziert. Dabei wird wäh- rend des Betriebs in dem einen Programm das zugeordnete Kompressionssche- ma abhängig von dem Situationsparameter modifiziert, sodass der Kompressor mit einem modifizierten Kompressionsschema betrieben wird. Das durch das Pro- gramm für die aktuelle akustische Umgebung vorgegebene Kompressionsschema wird also situationsbezogen optimiert. Mit anderen Worten: das Kompressions- Schema für die automatische Verstärkungsregelung wird situationsabhängig modi- fiziert. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass sich die akustische Umgebung ändern kann und dadurch das gewählte Kompressionsschema nicht mehr optimal ist, wobei die Änderung aber unter Umständen nicht hinreichend stark oder lang andauernd ist, um einen Wechsel des Programms zu rechtfertigen. Ein abrupter Wechsel des Kompressionsschemas wird dadurch vorteilhaft vermieden, vielmehr wird das eigentlich der Umgebung zugeordnete Kompressionsschema situations- abhängig angepasst und also sozusagen im Rahmen einer Feineinstellung wei- terentwickelt oder fortgebildet. Dadurch ist auf für den Nutzer angenehme Weise die Ausgabe des Hörsystems verbessert.
Vorliegend erfolgt eine Kompression insbesondere nicht alleinig in Abhängigkeit des Eingangspegels oder des Ausgangspegels, vielmehr wird der automatischen Verstärkungseinheit vorzugsweise zusätzlich der Situationsparameter zugeführt und als zusätzliche Steuer- oder Regelgröße verwendet.
Der Situationsparameter wird vorzugsweise mittels eines Detektors ermittelt. Der Detektor ist vorzugsweise ein Teil des Hörsystems. In einer Alternative wird der Situationsparameter bezüglich des Hörsystems extern ermittelt und an das Hör- system übertragen, z.B. über eine Datenverbindung.
Die Modifikation innerhalb eines gegebenen Programms ist letztlich eine spezielle Anpassung des Programms selbst auf individuelle Abweichungen der aktuellen akustischen Umgebung von einer bei der Erstellung des Programms prognosti- zierten, idealisierten Umgebung oder auch Standardumgebung. Ein Problem beim Betrieb eines Hörsystems besteht insbesondere darin, dass in verschiedenen Umgebungen unterschiedliche Situationen gleichzeitig vorliegen, welche sich ge- genseitig ausschließende Programme erfordern. Ein besonders wichtiger Fall ist das Vorhandensein von Sprache in der Umgebung. Um diese Sprache für den Nutzer maximal verständlich zu machen, wird zweckmäßigerweise ein Programm eingestellt, welches die Sprachverständlichkeit verbessert. Hierbei ist die wirklich- keitsgetreue Wiedergabe von anderen Schallsignalen oder Geräuschen von un- tergeordneter Bedeutung, sondern es soll vorrangig Sprache für den Nutzer er- kennbar gemacht werden. Hierzu wird insbesondere ein spezielles, auf maximale Sprachverständlichkeit ausgelegtes Kompressionsschema eingestellt und ver- wendet. Andersherum wird in einer Umgebung ohne Sprache zweckmäßigerweise eine möglichst realitätsnahe Wiedergabe der akustischen Umgebung angestrebt, es soll also eine möglichst gute Klangqualität erzielt werden. Unter möglichst guter Klangqualität wird insbesondere verstanden, dass ein Hörschaden des Nutzers möglichst optimal ausgeglichen wird, also eine maximale Hörverlustkompensation durchgeführt wird. Dies ist besonders wichtig bei Musik, welche durch ein Komp- ressionsschema zur verbesserten Sprachverständlichkeit unter Umständen stark verzerrt wird. Gleiches gilt für andere Schallsignale in der Umgebung, welche mit- unter derart stark verzerrt werden, dass diese für den Nutzer nicht mehr erkennbar sind und nicht mehr zugeordnet werden können. Zu besonderen Problemen führt dies, wenn sowohl Sprache als auch andere Schallsignale in der Umgebung vor- handen sind, wenn die akustische Umgebung also allgemein mehrere unter- schiedliche Schallsignale umfasst, welchen unterschiedliche Programme zur op- timalen Ausgabe zugeordnet sind. Hier ist grundsätzlich ein Kompromiss derart möglich, dass ein Programm verwendet wird, welches nicht lediglich in einer Rich- tung optimiert ist, sondern vielmehr versucht, alle Schallsignale zumindest teilwei- se geeignet wiederzugeben. Dabei wird jedoch deutlich, dass dann keine der Schallquellen optimal ausgegeben wird, dass also mit einem solchen Programm vor allem Sprache niemals optimal verständlich ist. Vorliegend wird dieses Problem umgangen, indem innerhalb des Programms eine Feineinstellung des Kompressionsschemas erfolgt. Das Kompressionsschema wird situationsabhängig modifiziert, indem zumindest ein Situationsparameter und zweckmäßigerweise mehrere Situationsparameter insbesondere wiederkehrend ermittelt wird bzw. werden, um zu gegebener Zeit eine optimale Einstellung des Kompressors zu gewährleisten. Somit erfolgt eine situationsspezifische Anpas- sung des Kompressors. Der Situationsparameter wird in einer geeigneten Ausge- staltung vom Hörsystem selbst ermittelt.
Insbesondere kann hierdurch vorteilhaft der oben beschriebene Zielkonflikt zwi- sehen Sprachverständlichkeit und Klangqualität aufgelöst werden. Hierzu gibt der Situationsparameter in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung an, ob Spra- che in der Umgebung vorhanden ist oder nicht und das Kompressionsschema wird zugunsten von Sprachverständlichkeit modifiziert, falls Sprache vorhanden ist, und ansonsten zugunsten von Klangqualität. Es wird also von vornherein ins- besondere ein Programm eingestellt, welches hinsichtlich einer maximalen Klang- qualität optimiert ist. Im Fall von Sprache wird dann die Sprachverständlichkeit priorisiert und das Programm, speziell das Kompressionsschema derart modifi- ziert, dass sich eine maximale Sprachverständlichkeit ergibt. Die Modifikation wird dabei zweckmäßigerweise nur solange beibehalten, wie auch Sprache vorhanden ist. Die Modifikation erfolgt dabei automatisch, es wird vorteilhaft keine Nutzerein- gabe benötigt. Der Nutzer braucht auch nicht eine spezielles Sprachprogramm oder Klang- oder Musikprogramm auszuwählen. Es wird somit direkt auf die aktu- elle akustische Umgebung reagiert, ein Umweg über eine Programmauswahl ist nicht notwendig. Das Programm ist also nicht statisch, sondern aufgrund der durchgeführten Modifikation in Abhängigkeit des Situationsparameters dynamisch. Dadurch ist gewährleistet, dass der Nutzer grundsätzlich eine maximale Klang- qualität erfährt, jedoch in Situationen mit Sprache eine maximale Sprachverständ- lichkeit. Um zu ermitteln, ob Sprache vorhanden ist, ist der Detektor zweckmäßi- gerweise ein Sprachdetektor, welcher insbesondere das Eingangssignal auf das Vorhandensein von Sprache untersucht.
Das Kompressionsschema definiert das Verhalten des Kompressors im Betrieb und ist definiert durch einen oder mehrere Parameter, genauer Kompressionspa- rameter, insbesondere einen Kompressionsschwellwert, auch als Kniepunkt be- zeichnet, ein Kompressionsverhältnis, kurz auch als Kompression bezeichnet, ei- ne Einschaltzeit, auch als attack bezeichnet, und eine Ausschaltzeit, auch als re- lease bezeichnet. Die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit des Kompressors wer- den auch jeweils als Zeitkonstante bezeichnet. Vorzugsweise wird also das Komp- ressionsschema modifiziert, indem zumindest ein Parameter des Kompressions- schemas verändert wird, wobei der Parameter ausgewählt ist aus einer Menge von Parametern, umfassend: eine Einschaltzeit, eine Ausschaltzeit, ein Kniepunkt, ein Kompressionsverhältnis. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei wel- eher die Einschaltzeit oder die Ausschaltzeit oder beide situationsabhängig verän- dert werden. Die übrigen Parameter sind aber auch geeignet, um das Kompressi- onsschema zu modifizieren.
Vorliegend wird zudem in dem Programm insbesondere nicht zwischen zwei un- terschiedlichen Kompressionsschemata umgeschaltet, sondern es wird grundsätz- lich dasselbe Kompressionsschema, d.h. derselbe Kompressionsalgorithmus, verwendet, dessen Parameter werden jedoch situationsabhängig angepasst, so- dass das dem Kompressionsschema zugrundeliegende Grundkonzept erhalten bleibt und lediglich in dessen konkreter Realisierung modifiziert wird. Dies steht im Gegensatz zur eingangs genannten DE 10 2005 061 000 A1 , in welcher je nach Situation zwischen grundsätzlich unterschiedlichen Kompressionsschemata um- geschaltet wird.
Kompressionsschemata zur Maximierung der Klangqualität und der Sprachver- ständlichkeit sind grundsätzlich bekannt. Für eine maximale Klangqualität wird beispielsweise eine im Ergebnis möglichst lineare Verstärkung angestrebt, sodass das Kompressionsschema erst für hohe Eingangspegel eine Kompression durch- führt, wohingegen für niedrige und mittlere Eingangspegel keine Kompression er- folgt und hierzu das Kompressionsverhältnis insbesondere 1 beträgt. Ein Knie- punkt, weicher den Übergang zu einem größeren Kompressionsverhältnis markiert ist dann vergleichsweise hoch angeordnet, d.h. im Vergleich zu einem Kniepunkt eines Kompressionsschemas für maximale Sprachverständlichkeit. Hier wird bei- spielsweise derjenige Pegelbereich des Eingangssignals, welcher Sprache enthält möglichst auf den vom Nutzer hörbaren Pegelbereich abgebildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter ein Signal-zu- Rausch-Verhältnis der aktuellen akustischen Umgebung und insbesondere des Eingangssignals, sodass das Kompressionsschema abhängig von dem Signal-zu- Rausch-Verhältnis der aktuellen akustischen Umgebung modifiziert wird. Das Kompressionsschema wird also abhängig von der relativen Stärke von Störgeräu- schen gegenüber einem Nutzsignal, also einem Schallsignal, welches der Nutzer wahrnehmen will, in der Umgebung eingestellt. Dem liegt die Überlegung zugrun- de, dass bei einem hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnis das Nutzsignal bereits hinreichend verständlich für den Nutzer ist und dann zugunsten der Klangqualität eine lediglich geringe Kompression notwendig ist und entsprechend durchgeführt wird. Andersherum liegt bei einem geringen Signal-zu-Rausch-Verhältnis eine stark gestörte Umgebung vor, sodass das Kompressionsschema speziell hierauf angepasst modifiziert wird, um das Nutzsignal gegenüber den Störsignalen zu verstärken und dadurch für den Nutzer verständlicher zu machen. Als Detektor für das Signal-zu-Rausch-Verhältnis wird zweckmäßigerweise ein Rauschdetektor verwendet, welchem insbesondere das Eingangssignal zugeführt wird, anhand dessen dann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Umgebung bestimmt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ein Verhältnis aus einem Signal, welches von einem Sprecher stammt, und einem Rauschen, welches von einer oder mehrerer anderer Schallquellen in der Umge- bung stammt. Die anderen Schallquellen sind beispielsweise andere Menschen, z.B. ein Publikum, oder Geräte, z.B. ein Fahrzeug, in welchem sich der Nutzer und der Sprecher befinden. Dabei weist das Kompressionsschema zwei Zeitkonstan- ten auf, nämlich eine Einschaltzeit und eine Ausschaltzeit. Im Falle eines negati- ven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses wird nun zumindest eine der Zeitkonstanten reduziert und umgekehrt wird im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch- Verhältnisses die zumindest eine der Zeitkonstanten erhöht. Unter„eine Zeitkon- stante wird reduziert“ wird vorzugsweise verstanden, dass eine schnelle Zeitkon- stante eingestellt wird. Unter„eine Zeitkonstante wird erhöht“ wird entsprechend vorzugsweise verstanden, dass eine langsame Zeitkonstante eingestellt wird. All- gemein wird in Bezug auf die Einschaltzeit unter„schnell“ eine Zeit von bis zu 10 ms verstanden und unter„langsam“ eine Zeit von 100 ms bis 1 s. In Bezug auf die Ausschaltzeit wird allgemein unter„schnell“ eine Zeit von bis zu 100 ms ver- standen und unter„langsam“ eine Zeit von 500 ms bis 1 s.
Vorzugsweise werden im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses beide Zeitkonstanten reduziert und umgekehrt werden im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses dann auch beide Zeitkonstanten erhöht. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass Umgebungen mit einem negativen Signal-zu- Rausch-Verhältnis für den Nutzer sehr anstrengend sind. Der Nutzer profitiert in einer solchen Situation insbesondere von Lücken im Eingangssignal, d.h. von kur- zen Zeitabschnitten, in welchen das Rauschen sehr gering ist, wobei unter kurz insbesondere eine Länge von höchstens einer Sekunde verstanden wird. Diese Lücken werden zweckmäßigerweise durch die situationsabhängige Modifikation des Kompressionsschemas mit entsprechend schnellen Zeitkonstanten verstärkt. Unter schnell wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine Zeitkonstante von höchstens 100ms verstanden. Dieses Vorgehen verbessert die Sprachver- ständlichkeit bei starkem Rauschen, führt aber zu einer schlechteren Klangquali- tät, weshalb bei entsprechend geringem Rauschen auf dieses Vorgehen verzich- tet wird und stattdessen vergleichsweise lange Zeitkonstanten gewählt werden, insbesondere Zeitkonstanten von länger als 100ms, sodass die Kompression ins- gesamt schwächer ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter eine Umgebungsklasse, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Umge- bungsklasse modifiziert wird, wobei die Umgebungsklasse insbesondere ausge- wählt ist aus einer Menge von Klassen, umfassend: Sprache, Musik, Störge- räusch. Der Situationsparameter wird hierbei insbesondere mittels eines Detektors ermittelt, welcher als Klassifikator ausgebildet ist. Der Klassifikator ist zweckmäßi- gerweise ein Teil der Signalverarbeitung und bestimmt die Umgebungsklasse ins- besondere anhand des Eingangssignals. Ist die Umgebungsklasse Musik, wird das Kompressionsschema eher konservativ modifiziert, d.h. es wird weniger kom- primiert als z.B. bei Sprache. Bei Sprache wird das Kompressionsschema dann auf eine maximale Sprachverständlichkeit hin modifiziert. Dies findet vorteilhafte Anwendung bei einem Konzert oder ähnlichen Umgebungen, in denen keine Sprache vorhanden ist. Das Kompressionsschema wird dann hinsichtlich einer möglichst wirklichkeitsgetreuen Wiedergabe von Musik, Rhythmen und Melodien modifiziert, also wird also insbesondere eine im Ergebnis für den Nutzer möglichst lineare Verstärkung angestrebt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter ein Be- wegungsmuster, sodass das Kompressionsschema abhängig von einer Bewe- gung des Hörsystems modifiziert wird, wobei das Bewegungsmuster insbesondere ausgewählt ist aus einer Menge von Bewegungsmustern, umfassend: eine Ruhe- position, eine Gehbewegung, eine Laufbewegung, eine Fahrt. Das Bewegungs- muster wird insbesondere mittels eines Detektors ermittelt, welcher als ein Bewe- gungssensor ausgebildet ist, vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors. Hierbei wird insbesondere unterschieden zwischen Bewegung und Ruhe. Die Be- wegung wird zweckmäßigerweise weiter unterteilt in verschiedene Arten der Be- wegung, z.B. der Geschwindigkeit nach. Beispielsweise wird erkannt, ob der Nut- zer still steht, geht oder in einem Auto fährt. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass allgemein in unterschiedlichen Umgebungssituationen die Sprachverständ- lichkeit unterschiedlich wichtig ist und daher das Kompressionsschema zweckmä- ßigerweise abhängig vom bewegungszustand oder -verhalten des Nutzers modifi- ziert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter eine Sta- tionarität der aktuellen akustischen Umgebung und insbesondere des Eingangs- signals, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Stationarität der ak- tuellen akustischen Umgebung modifiziert wird. Zur Ermittlung der Stationarität wird zweckmäßigerweise ein Stationaritätsdetektor verwendet, welchem insbe- sondere das Eingangssignal zugeführt wird, anhand dessen dann die Stationarität ermittelt wird. Die Stationarität ist insbesondere ein Maß für die Dynamik einer oder mehrerer Schallquellen der Umgebung, d.h. ein Maß für die zeitliche Ände- rung des Pegels dieser Schalquelle oder Schallquellen. Die Stationarität gibt also die Dynamik des zeitabhängigen Pegels an.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter eine Dif- fusheit der aktuellen akustischen Umgebung, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Diffusheit der aktuellen akustischen Umgebung modifiziert wird. Zur Ermittlung der Diffusheit wird zweckmäßigerweise ein Diffusheitsdetektor ver- wendet, welchem insbesondere das Eingangssignal zugeführt wird, anhand des- sen dann die Diffusheit ermittelt wird. Die Diffusheit ist der oben beschriebenen Stationarität insofern ähnlich, als dass die Diffusheit ein Maß für eine Variation des Pegels in der Umgebung ist, nun aber nicht zeitabhängig, sondern ortsabhän- gig. Die Diffusheit gibt also an, wie gerichtet die Umgebung ist, ob also Schallsig nale aus einer bestimmten Richtung auf den Nutzer zu kommen, also gerichtet, oder gleichmäßig aus allen Richtungen, also diffus. Die Diffusheit gibt also die Dynamik des richtungsabhängigen Pegels an. Ein räumlich sehr homogener Pegel führt also zu einer hohen Diffusheit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter eine Ent- fernung des Hörsystems, insbesondere eines ggf. vorhandenen Mikrofons zu ei- ner Schallquelle, insbesondere zu einem Sprecher, in der aktuellen akustischen Umgebung, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Entfernung mo- difiziert wird. Die Entfernung wird insbesondere mittels eines Entfernungsmessers als Detektor ermittelt. Da das Hörsystem vom Nutzer getragen wird entspricht die Entfernung zwischen Hörsystem und Schallquelle auch der Entfernung zwischen Nutzer und Schallquelle. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass weiter entfern- te Schallquellen üblicherweise schlechter verständlich sind und daher das Komp- ressionsschema in diesem Fall zweckdienlicherweise für eine höhere Sprachver- ständlichkeit modifiziert wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Situationsparameter eine Nachhallzeit der aktuellen akustischen Umgebung, sodass das Kompressions- schema abhängig von der Nachhallzeit modifiziert wird, wobei das Kompressions- schema zwei Zeitkonstanten aufweist, nämlich eine Einschaltzeit und eine Aus- schaltzeit, wobei die Nachhallzeit wiederkehrend ermittelt wird und im Falle einer Vergrößerung der Nachhallzeit die zumindest eine der Zeitkonstanten erhöht wird und umgekehrt im Falle einer Verringerung der Nachhallzeit reduziert wird. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass in Umgebungen mit starkem Hall eine schnelle Kompression, also kurze Zeitkonstanten eher nachteilig sind. Die Nachhallzeit wird zweckmäßigerweise mittels eines Detektors ermittelt, welchem das Ein- gangssignal zugeführt wird, sodass der Detektor die Nachhallzeit anhand einer Analyse des Eingangssignals bestimmt.
Besonders vorteilhaft ist auch eine Kombination der oben beschriebenen unter- schiedlichen Konzepte. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung werden dann meh- rere Situationsparameter ermittelt und zur Steuerung der automatischen Verstär- kungsregelung verwendet. In einer geeigneten Ausgestaltung wird der gleiche Si- tuationsparameter mittels mehrerer gleichartiger oder unterschiedliche Detektoren redundant ermittelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das eine Programm ein Univer- salprogramm. In einer geeigneten Ausgestaltung wird das Flörsystem ausschließ- lich mittels des einen Programms betrieben, sodass also auf eine Ausgestaltung mit unterschiedlichen Programmen, welche jeweils speziell auf unterschiedliche Umgebungen angepasst und optimiert sind, verzichtet wird. Stattdessen erfolgt eine Anpassung an eine veränderte akustische Umgebung alleinig auf dem Weg des situationsabhängig modifizierten Kompressionsschemas. In einer ebenfalls geeigneten Ausgestaltung weist das Flörgerät zusätzlich zum Universalprogramm noch ein oder mehrere Spezialprogramme auf. Während die Spezialprogramme unveränderlich sind, d.h. für je eine bestimmte Situation feste und vorbestimmte Parameterwerte speziell für das Kompressionsschema aber auch allgemein vor- geben, ist das Universalprogramm variabel, wenigstens aufgrund des situations- angepassten Kompressionsschemas. Das Universalprogramm wird daher allge- mein auch als Automatikprogramm bezeichnet, da sich dieses automatisch an die Umgebung anpasst, während die einzelnen Spezialprogramme im Gegensatz hierzu statisch sind. Der Situationsparameter wird beim Universalprogramm ins- besondere direkt der automatischen Verstärkungsregelung zugeführt und zur Steuerung des Verstärkungsfaktors verwendet. Vorzugsweise wird hierbei auch auf die Möglichkeit einer manuellen Verstärkungseinstellung verzichtet. Alle An- passungen werden ausgehend von dem Universalprogramm automatisch und si- tuationsabhängig durchgeführt, indem das Kompressionsschema in Abhängigkeit des Situationsparameters modifiziert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Kompressionsschema frequenzab- hängig modifiziert. Darunter wird insbesondere verstanden, dass situationsabhän- gig für unterschiedliche Frequenzen ein oder mehrere Parameter des Kompressi- onsschemas unterschiedlich verändert wird bzw. werden. Das Eingangssignal weist ein Frequenzspektrum auf, welches nun in wenigstens zwei Frequenzberei- che aufgeteilt ist. Ein Frequenzbereich ist insbesondere eine einzelne Frequenz oder ein Frequenzintervall. Zweckmäßigerweise wird das Eingangssignal mittels einer Filterbank der Signalverarbeitung in mehrere aufeinanderfolgende Fre- quenzbereiche aufgeteilt. Die Frequenzbereiche überlappen vorzugsweise nicht, abgesehen von einem möglicherweise technisch bedingten, geringfügigen Über- lapp im Randbereich. Abhängig vom Situationsparameter wird das Kompressions- schema nun nicht lediglich für das gesamte Frequenzspektrum auf die gleiche Weise modifiziert, sondern speziell für die einzelnen Frequenzbereiche. Das zuvor beschriebene Verfahren, bei welchem das Kompressionsschema modifiziert wird, wird somit sozusagen parallel in mehreren Frequenzbereichen durchgeführt. Da- durch lässt sich eine weiter verbesserte Kompression erzielen. Besonders vorteil haft ist, dass das Kompressionsschema gezielt für bestimmte Frequenzbereiche modifiziert wird, sodass eine optimale Anpassung an die aktuelle akustische Um- gebung gewährleistet ist. Die frequenzabhängige Modifikation des Kompressions- Schemas ist für alle beschriebenen Situationsparameter geeignet.
Der Parameter, welcher zur Modifikation des Kompressionsschemas verändert wird, wird bei der frequenzabhängigen Modifikation demnach in unterschiedlichen Frequenzbereichen situationsabhängig unterschiedlich verändert. Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Kompressionsschema modi- fiziert wird, indem die Einschaltzeit des Kompressionsschemas oder die Aus- schaltzeit des Kompressionsschemas oder beide frequenzabhängig verändert werden. Mit anderen Worten: die Einschaltzeit oder die Ausschaltzeit oder beide Parameter werden für unterschiedliche Frequenzbereiche unabhängig voneinan- der verändert, sodass sich gegebenenfalls für unterschiedliche Frequenzbereiche auch unterschiedliche Zeitkonstanten ergeben. Dadurch werden gezielt bestimmte Frequenzbereiche hinsichtlich der zeitkonstante modifiziert, ohne dieselbe Modifi- kation auch für alle anderen Frequenzbereiche durchzuführen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird zwischen Sprachfrequenzbereichen und sprachfreien Frequenzbereichen unterschieden, d.h. zwischen Frequenzberei- chen, welche Sprache enthalten, und Frequenzbereichen, welche keine Sprache enthalten. Ein geeigneter Sprachfrequenzbereich ist ein Frequenzbereich von 800 Flz bis 4 kFIz oder eine Teilmenge davon. Geeignete sprachfreie Frequenzbe- reiche sind entsprechend Frequenzbereiche unterhalb von 800 Hz und oberhalb von 4 kHz. Alternativ erfolgt eine detailliertere Aufteilung des Frequenzspektrums bei welcher die Sprachfrequenzbereiche einzelnen Lauten oder Formanten ent- sprechen und alle übrigen Frequenzen dann sprachfreie Frequenzbereiche bilden. Vorzugsweise wird ein Parameter des Kompressionsschemas frequenzabhängig verändert, indem der Parameter auf einem jeweiligen Frequenzbereich abhängig davon eingestellt wird, ob dieser Frequenzbereich ein Sprachfrequenzbereich ist oder ein sprachfreier Frequenzbereich. Die frequenzabhängige Modifikation ent- spricht demnach einer sprachabhängigen Modifikation. Insgesamt werden da- durch vorteilhaft die Sprachfrequenzbereiche gegenüber den sprachfreien Fre- quenzbereichen diskriminiert und für beide Arten von Frequenzbereich wird das Kompressionsschema jeweils optimal modifiziert. Dadurch ergibt sich insbesonde- re eine verbesserte Sprachverständlichkeit. Auch die sprachabhängige Mod ifikati- on des Kompressionsschemas ist für alle beschriebenen Situationsparameter ge- eignet. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination der sprachabhängigen Modifikation mit der bereits genannten Ausgestaltung, bei welcher der Situationsparameter ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der aktuellen akustischen Umgebung und insbeson- dere des Eingangssignals ist. Im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch-Ver- hältnisses wird auf einem Sprachfrequenzbereich zumindest eine der Zeitkonstan- ten des Kompressionsschemas wie bereits beschrieben reduziert und umgekehrt im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumindest eine Zeit- konstante erhöht. Auf einem sprachfreien Frequenzbereich wird vorliegend dann umgekehrt im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumin- dest eine Zeitkonstante erhöht und im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch- Verhältnisses die zumindest eine Zeitkonstante reduziert. Die Zeitkonstante ist vorzugsweise die Ausschaltzeit. Unter„eine Zeitkonstante wird reduziert“ wird vor- zugsweise verstanden, dass eine schnelle Zeitkonstante eingestellt wird. Unter „eine Zeitkonstante wird erhöht“ wird entsprechend vorzugsweise verstanden, dass eine langsame Zeitkonstante eingestellt wird.
Alternativ oder zusätzlich zur frequenzabhängigen Änderung der zeitkonstanten ist auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher ein anderer Parameter des Kompressionsschemas frequenzabhängig modifiziert wird, z.B. werden ein Komp- ressionsverhältnis oder ein jeweiliger Kniepunkt in unterschiedlichen Frequenzbe- reichen unabhängig voneinander und dadurch gegebenenfalls unterschiedlich verändert.
Das erfindungsgemäße Flörsystem weist eine Signalverarbeitung auf, welche ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben. Weiterhin weist das Flörsystem einen Flörer auf, zur Ausgabe eines Ausgangssig- nals.
Vorzugsweise ist das Flörsystem als Flörgerät ausgebildet und weist ein oder meh- rere Mikrofone auf, zur Erzeugung des Eingangssignals. Das Flörgerät ist bei spielsweise ein BTE-, ITE- oder RIC-Gerät. Das Flörgerät weist ein Gehäuse auf, in welchem das Mikrofon untergebracht ist. Vorzugsweise ist in dem Gehäuse auch die Signalverarbeitung angeordnet. Zweckmäßigerweise ist in dem Gehäuse eine Batterie angeordnet, zur Energieversorgung des Hörgeräts. Der Hörer ist entweder in dem Gehäuse untergebracht oder über eine Zuleitung, insbesondere ein Kabel, mit dem Gehäuse verbunden. Das Hörgerät ist entweder monaural ausgebildet, mit nur einem einzigen Gehäuse, oder binaural, mit zwei Gehäusen, welche jeweils ein oder mehrere Mikrofone aufweisen und welche jeweils einen Hörer aufweisen oder mit einem solchen verbunden sind. Die Gehäuse des binau- ralen Hörgeräts werden dann auf unterschiedlichen Seiten des Kopfes des Nut- zers getragen. Das Vorhandensein eines Mikrofons ist bei dem Hörsystem nicht zwingend, so- dass in einer geeigneten Ausgestaltung das Hörsystem kein Mikrofon aufweist und z.B. als ein Kopfhörer ausgebildet ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Hörsystem,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Hörsystems,
Fig. 3 eine frequenzabhängige Modifikation eines Parameters eines Kompressi- onsschemas.
Fig. 1 zeigt ein Hörsystem 2, welches vorliegend als ein Hörgerät ausgebildet ist, genauer als ein RIC-Gerät, welches von einem insbesondere hörgeschädigten Nutzer hinter dem Ohr getragen wird. Als Hörgerät weist das Hörsystem 2 im Aus- führungsbeispiel ein oder mehrere und hier zwei Mikrofone 4 auf, zur Erzeugung eines Eingangssignals E aus Schallsignalen aus der Umgebung. Das Vorhanden- sein eines Mikrofons 4 ist jedoch nicht zwingend, sodass in einer Variante das Hörsystem 2 kein Mikrofon aufweist und z.B. ein Kopfhörer ist. Weiter weist das Hörsystem 2 eine Signalverarbeitung 6 und einen Hörer 8 auf sowie zur Energie- versorgung und eine Batterie 10 auf. Das Hörsystem 2 weist vorliegend zudem ein Gehäuse 12 auf, in welchem die Mikrofone 4, die Signalverarbeitung 6 und die Batterie 10 angeordnet sind. Der Hörer 8 ist über eine Zuleitung 14 mit dem Ge- häuse verbunden und in Fig. 1 in ein Ohrstück integriert, welches in das Ohr des Nutzers eingeführt wird. Im Betrieb wandeln die Mikrofone 4 die Schallsignale in der Umgebung in ein Ein- gangssignal E um, welches der Signalverarbeitung 6 zugeführt wird und durch diese modifiziert wird. Auf diese Weise wird durch die Signalverarbeitung 6 ein Ausgangssignal A erzeugt, welches also ein modifiziertes Eingangssignal E ist. Vorliegend wird das Eingangssignal E mit einem bestimmten Verstärkungsfaktor V verstärkt. Das Ausgangssignal A, also das verstärkte Eingangssignal E wird schließlich mittels des Hörers 8 an den Nutzer ausgegeben. Bei dem Eingangs- signal E und dem Ausgangssignal A handelt es sich jeweils um elektrische Signa- le. Der Hörer 8 wandelt dann das Ausgangssignal A in ein Schallsignal um. Das Hörsystem 2 ist entweder monaural ausgebildet oder binaural. Ein binaurales Hörsystem 2 weist dann beispielsweise zwei Gehäuse 12 mit den zugehörigen Komponenten wie in Fig. 1 gezeigt auf, wobei die Signalverarbeitung 6 nicht in beiden Fällen identisch sein muss. In Fig. 2 ist das Hörsystem 2 als ein Blockschaltbild gezeigt. Die Signalverarbei- tung 6 weist einen Verstärker 16 auf, welchem das Eingangssignal E zugeführt wird und welcher dieses dann verstärkt und als Ausgangssignal A an den Hörer 8 weitergibt. Die Verstärkung im Verstärker 16 erfolgt mit einem Verstärkungsfaktor V, welcher durch eine automatische Verstärkungsregelung eingestellt wird. Diese weist hierzu einen Kompressor 18 auf. Das Hörsystem 2 wird nun in einem Pro- gramm betrieben, welchem ein bestimmtes Kompressionsschema zugeordnet ist, mit welchem der Kompressor 18 während des Betriebs in dem einen Programm betrieben wird. Das jeweilige Kompressionsschema definiert den Verstärkungsfak- tor V als Funktion eines Pegels des Eingangssignals E. Die Funktion ist durch di- verse Parameter charakterisiert, vorliegend z.B. durch einen oder mehrere Knie- punkte, ein oder mehrere Kompressionsverhältnisse, eine Einschaltzeit (attack), eine Ausschaltzeit (release) oder eine Kombination hiervon. Zusätzlich wird ein Situationsparameter S ermittelt, welcher die aktuelle akusti- sche Umgebung charakterisiert und welcher dann während des Betriebs in dem einen Programm genutzt wird, um das zugeordnete Kompressionsschema zu mo- difizieren. Der Kompressor 18 wird dann abhängig von dem Situationsparameter S mit einem modifizierten Kompressionsschema betrieben. Zur Ermittlung des Situationsparameters S in ein Detektor 20 angeordnet, welcher hier ein Teil des Hörsystems 2 ist. Der Detektor 20 ist allgemein mit der Signaleinheit 6 und spezi- ell mit der automatischen Verstärkungsregelung verbunden, hier konkret mit dem Kompressor 18.
Der Detektor 20 ist beispielsweise ein Sprachdetektor, welcher ermittelt, ob Spra- che in der Umgebung vorhanden ist. Alternativ ermittelt der Detektor 20 als Situa- tionsparameter S ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis in der Umgebung. Hierzu wird in einer geeigneten Ausführung das Eingangssignal E dem Detektor 20 zugeführt, sodass dieser als Situationsparameter S das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Eingangssignals E ermittelt. Alternativ ist der Detektor 20 ein Klassifikator, welcher beispielsweise anhand des Eingangssignals E die Umgebung einer bestimmten Umgebungsklasse zuordnet. Alternativ ist der Detektor 20 ein Bewegungsdetek- tor, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, weicher ein Bewegungsmuster als Situationsparameter S ermittelt. Der Bewegungsdetektor ermittelt beispielsweise, ob sich der Nutzer bewegt oder nicht oder wie schnell sich der Nutzer bewegt oder in welche Richtung oder eine Kombination hiervon. Alternativ ist der Detektor 20 ein Stationaritätsdetektor, welcher die Stationarität der Umgebung ermittelt, d.h. wie zeitliche Dynamik der Schallsignale der Umgebung. Hierzu wird dem Detektor 20 beispielsweise das Eingangssignal E zugeführt, dessen Stationarität, also des- sen zeitliche Veränderung der Detektor 20 dann ermittelt und als Situationspara- meter S ausgibt. Alternativ ist der Detektor 20 ein Diffusheitsdetektor, welcher die Diffusheit der Umgebung ermittelt, d.h. wie räumliche Verteilung der Schallsignale in der Umgebung. Hierzu wird dem Detektor 20 beispielsweise das Eingangssig- nal E zugeführt, dessen Gerichtetheit, also dessen räumliche Pegelverteilung der Detektor 20 dann ermittelt und als Situationsparameter S ausgibt. Alternativ ist der Detektor 20 ein Entfernungsmesser, welcher die Entfernung des Hörsystems 2 zu einer Schallquelle in der Umgebung bestimmt und diese Entfernung dann als Si- tuationsparameter S ausgibt. Alternativ ermittelt der Detektor 20 die Nachhallzeit in der Umgebung, z.B. anhand einer Analyse des Eingangssignals E. In einer nicht gezeigten Variante sind mehrere gleiche oder verschiedene der oben ge- nannten Detektoren 20 kombiniert.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine frequenzabhängige Modifikation des Kompressionsschemas gezeigt. Dabei wird situationsabhängig für unterschiedli- che Frequenzen f ein Parameter des Kompressionsschemas unterschiedlich ver- ändert. Das Eingangssignal E weist ein Frequenzspektrum auf, welches in hier drei Frequenzbereiche B1 - B3 aufgeteilt ist. Abhängig vom Situationsparameter S wird das Kompressionsschema nun nicht lediglich für das gesamte Frequenz- spektrum auf die gleiche Weise modifiziert, sondern speziell für die einzelnen Frequenzbereiche B1 - B3. Das zuvor beschriebene Verfahren, bei welchem das Kompressionsschema modifiziert wird, wird somit sozusagen in den Frequenzbe- reichen B1 - B3 parallel durchgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Ausschaltzeit t_r des Kompressionsschemas frequenzabhängig verändert. Dabei wird zusätzlich zwischen Sprachfrequenzbereichen B2, hier von 800 Flz bis 4 kFIz, und sprachfreien Frequenzbereichen B1 , B3, hier unterhalb von 800 Hz und ober- halb von 4 kHz, unterschieden. In einer nicht gezeigten Variante erfolgt eine de- tailliertere Aufteilung des Frequenzspektrums, bei welcher die Sprachfrequenzbe- reiche einzelnen Lauten oder Formanten entsprechen und alle übrigen Frequen- zen dann sprachfreie Frequenzbereiche bilden.
Die Ausschaltzeit t_r und allgemein ein Parameter des Kompressionsschemas, wird vorliegend frequenzabhängig verändert, indem diese auf einem jeweiligen Frequenzbereich B1 - B3 abhängig davon eingestellt wird, ob dieser Frequenzbe- reich B1 - B3 ein Sprachfrequenzbereich B2 ist oder ein sprachfreier Frequenzbe- reich B1 , B3. Die frequenzabhängige Modifikation entspricht demnach einer sprachabhängigen Modifikation. In Fig. 3 ist dies kombiniert mit einer Ausgestal- tung, bei welcher der Situationsparameter S ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der aktuellen akustischen Umgebung ist. Die frequenzabhängige Ausschaltzeit t_r im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses ist in Fig. 3 durch durchge- zogenen Linien gezeigt und im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch- Verhältnisses durch gestrichene Linien. Im Falle eines negativen Signal-zu- Rausch-Verhältnisses wird auf dem Sprachfrequenzbereich B2 die Ausschaltzeit t_r reduziert und umgekehrt wird im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch- Verhältnisses die Ausschaltzeit t_r erhöht. Auf den sprachfreien Frequenzberei- chen B1 , B3 wird dagegen umgekehrt im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch- Verhältnisses die Ausschaltzeit t_r erhöht und im Falle eines positiven Signal-zu- Rausch-Verhältnisses die Ausschaltzeit t_r reduziert. Dabei wird unter„reduziert“ verstanden, dass eine schnelle Ausschaltzeit t_r eingestellt wird und unter„erhöht“ wird verstanden, dass eine langsame Ausschaltzeit t_r eingestellt wird. Dasselbe Vorgehen ist aber auch für die Einschaltzeit grundsätzlich geeignet.
Alternativ oder zusätzlich zur frequenzabhängigen Änderung der zeitkonstanten ist auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher ein anderer Parameter des Kompressionsschemas frequenzabhängig modifiziert wird, z.B. werden ein Komp- ressionsverhältnis oder ein jeweiliger Kniepunkt in unterschiedlichen Frequenzbe- reichen unabhängig voneinander und dadurch gegebenenfalls unterschiedlich verändert.
Bezugszeichenliste
2 Hörsystem
4 Mikrofon
6 Signalverarbeitung
8 Hörer
10 Batterie
12 Gehäuse
14 Zuleitung
16 Verstärker
18 Kompressor
20 Detektor
A Ausgangssignal
B1 , B3 sprachfreier Frequenzbereich
B2 Sprachfrequenzbereich
E Eingangssignal
5 Situationsparameter
t_r Ausschaltzeit
V Verstärkungsfaktor

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems (2) in einer aktuellen akustischen
Umgebung,
- wobei das Hörsystem (2) eine Signalverarbeitung (6) aufweist,
- wobei die Signalverarbeitung (6) aus einem Eingangssignal (E) ein Aus- gangssignal (A) erzeugt, indem das Eingangssignal (E) mit einem Ver- stärkungsfaktor (V) verstärkt wird,
- wobei das Hörsystem (2) einen Hörer (8) aufweist, über welchen das Ausgangssignal (A) ausgegeben wird,
- wobei der Verstärkungsfaktor (V) durch eine automatische Verstär- kungsregelung eingestellt wird, welche einen Kompressor (18) aufweist, welcher mit einem Kompressionsschema betreibbar ist, welches den Verstärkungsfaktor (V) als Funktion eines Pegels des Eingangssignals (E) definiert,
- wobei das Hörsystem (2) in einem Programm betrieben wird, welchem ein Kompressionsschema zugeordnet ist, mit welchem der Kompressor (18) während des Betriebs in dem einen Programm betrieben wird,
- wobei zumindest ein Situationsparameter (S) ermittelt wird, welcher die aktuelle akustische Umgebung charakterisiert,
- wobei während des Betriebs in dem einen Programm das zugeordnete
Kompressionsschema abhängig von dem Situationsparameter (S) modi- fiziert wird, sodass der Kompressor (18) mit einem modifizierten Komp- ressionsschema betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
- wobei der Situationsparameter (S) angibt, ob Sprache in der Umgebung vorhanden ist oder nicht,
- wobei das Kompressionsschema zugunsten von Sprachverständlichkeit modifiziert wird, falls Sprache vorhanden ist, und ansonsten zugunsten von Klangqualität.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
- wobei das Kompressionsschema modifiziert wird, indem zumindest ein Parameter des Kompressionsschemas verändert wird,
- wobei der Parameter ausgewählt ist aus einer Menge von Parametern, umfassend: eine Einschaltzeit, eine Ausschaltzeit (t_r), ein Kniepunkt, ein Kompressionsverhältnis.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Situationsparameter (S) ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ak- tuellen akustischen Umgebung ist, sodass das Kompressionsschema ab- hängig von dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis der aktuellen akustischen Umgebung modifiziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ein Verhältnis ist aus einem Signal, welches von einem Sprecher stammt, und einem Rauschen, welches von einer oder mehrerer anderer Schallquellen stammt,
- wobei das Kompressionsschema zwei Zeitkonstanten aufweist, nämlich eine Einschaltzeit und eine Ausschaltzeit,
- wobei im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses zumin- dest eine der Zeitkonstanten reduziert wird und umgekehrt im Falle ei- nes positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumindest eine der Zeitkonstanten erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
- wobei der Situationsparameter (S) eine Umgebungsklasse ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Umgebungsklasse modifi- ziert wird,
- wobei die Umgebungsklasse insbesondere ausgewählt ist aus einer Menge von Klassen, umfassen: Sprache, Musik, Störgeräusch.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- wobei der Situationsparameter (S) ein Bewegungsmuster ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von einer Bewegung des Hörsys- tems (2) modifiziert wird,
- wobei das Bewegungsmuster insbesondere ausgewählt ist aus einer
Menge von Bewegungsmustern, umfassend: eine Ruheposition, eine Gehbewegung, eine Laufbewegung, eine Fahrt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei der Situationsparameter (S) eine Stationarität der aktuellen akusti- schen Umgebung und insbesondere des Eingangssignals ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Stationarität der aktuellen akusti- schen Umgebung modifiziert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei der Situationsparameter (S) eine Diffusheit der aktuellen akustischen Umgebung ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Diffus- heit der aktuellen akustischen Umgebung modifiziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der Situationsparameter (S) eine Entfernung des Hörsystems (2) zu einer Schallquelle, insbesondere zu einem Sprecher, in der aktuellen akus- tischen Umgebung ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Entfernung modifiziert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
- wobei der Situationsparameter (S) eine Nachhallzeit der aktuellen akus- tischen Umgebung ist, sodass das Kompressionsschema abhängig von der Nachhallzeit modifiziert wird,
- wobei das Kompressionsschema zwei Zeitkonstanten aufweist, nämlich eine Einschaltzeit und eine Ausschaltzeit,
- wobei die Nachhallzeit wiederkehrend ermittelt wird und im Falle einer Vergrößerung der Nachhallzeit die zumindest eine der Zeitkonstanten erhöht wird und umgekehrt im Falle einer Verringerung der Nachhallzeit reduziert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
wobei das eine Programm ein Universalprogramm ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei das Kompressionsschema frequenzabhängig modifiziert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
wobei das Kompressionsschema modifiziert wird, indem eine Einschaltzeit des Kompressionsschemas oder eine Ausschaltzeit (t_r) des Kompressi- onsschemas oder beide frequenzabhängig verändert werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
wobei zwischen Sprachfrequenzbereichen (B2) und sprachfreien Fre- quenzbereichen (B1 , B3) unterschieden wird,
wobei ein Parameter des Kompressionsschemas frequenzabhängig verän- dert wird, indem der Parameter auf einem jeweiligen Frequenzbereich (B1 , B2, B3) abhängig davon eingestellt wird, ob dieser Frequenzbereich (B1 ,
B2, B3) ein Sprachfrequenzbereich (B2) ist oder ein sprachfreier Frequenz- bereich (B1 , B3).
16. Verfahren nach Anspruch 15,
wobei der Situationsparameter (S) ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ak- tuellen akustischen Umgebung ist,
wobei im Falle eines negativen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses auf einem Sprachfrequenzbereich (B2) zumindest eine Zeitkonstante reduziert wird und im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumindest eine Zeitkonstante erhöht wird,
wobei auf einem sprachfreien Frequenzbereich (B1 , B3) im Falle eines ne- gativen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumindest eine Zeitkonstante erhöht wird und im Falle eines positiven Signal-zu-Rausch-Verhältnisses die zumindest eine Zeitkonstante reduziert wird.
17. Hörsystem (2), aufweisend:
- eine Signalverarbeitung (6), welche ausgebildet ist zur Durchführung ei- nes Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
- einen Hörer (8), zur Ausgabe eines Ausgangssignals (A).
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