WO2023016591A1 - Hörgerät-vorrichtung als 3d-kopfhörer - Google Patents
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Abstract
Bei einer Hörgerät-Vorrichtung (100) mit mindestens einem elektrische Schwingungen als Antwort auf ambiente Laute und Geräusche erzeugenden Akustik-Sensor (111) sowie mindesten einem im Ohr (140) oder nahe dem Ohr (140) eines Nutzers platzierbaren Schwingelement (121) zum Wandeln der elektrischen Schwingungen in akustische Wellen, wird eine Differenzierbarkeit des räumlichen Ursprungs der auf das Ohr (140) eines Nutzers eintreffenden Schallwellen dadurch erhalten, dass zum Zweck des Erfassens einer Richtungsinformation unterschiedlicher Schallquellen aus der Umgebung eines Nutzers eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Stellen an oder im Ohr (140) eines Nutzers platzierbare Akustik-Sensoren (111, 112, 113) vorgesehen sind, die aufgrund ihrer individuellen Platzierung die Schallwellen einer jeweiligen Schallquelle mit einem zeitlichen Versatz empfangen und entsprechend zeitlich versetzte elektrische Schwingungen erzeugen, wobei einem jeden der Akustik-Sensoren (111, 112, 113) ein Schwingelement (121, 122, 123) zugeordnet ist und wobei die Mehrzahl von Schwingelementen (121, 122, 123) entsprechend dem zeitlichen Versatz der elektrischen Schwingungen mutuell phasenversetzte Schallwellen erzeugen, die miteinander interferierend eine Richtungsinformation einer jeweiligen der unterschiedlichen Schallquellen erzeugen.
Description
HÖRGERÄT-VORRICHTUNG ALS 3D-KOPFHÖRER
Die Erfindung betri f ft eine Hörgerät-Vorrichtung mit mindestens einem ambiente Laute und Geräusche in elektrische Schwingungen wandelnden Akustik-Sensor sowie mindesten einem im Ohr oder nahe dem Ohr eines Nutzers platzierbaren Schwingelement zum Wandeln der elektrischen Schwingungen in akustische Wellen .
Hörgerät-Vorrichtungen eingangs genannter Art werden im Stand der Technik verwendet , um schwerhörigen Menschen das Hören zu erleichtern, indem über einen Akustik-Sensor aufgenommene ambiente Schallwellen in elektrische Signale zu wandeln, die im Nachgang zu einer elektronischen Verstärkung in einem entsprechenden, in oder nahe dem Ohr eines betref fenden Nutzers platzierten Schwingelement wieder in akustische Wellen zurückgewandelt werden, wobei die Intensität der zurückgewandelten Schallwellen höher ist
als die Intensität der von Akustik-Sensor auf genommenen ursprünglichen Schallwellen .
Die bekannten Hörgerät-Vorrichtungen weisen indes sämtlich den Nachteil auf , dass eine Richtungsinformation der auf den Akustik-Sensor auf tref f enden Schallwellen im Rahmen der herkömmlichen Prozessverarbeitung verloren geht , so dass ein Nutzer einer herkömmlichen Hörgerät-Vorrichtung nicht zwischen unterschiedlich im Raum platzierten Schallquellen unterscheiden kann und sich somit nicht auf vorgegebene Schallquellen konzentrieren kann .
Eine örtliche Filterfunktion der Umgebungslaute , wie sie das funktionstüchtige menschliche Ohr erlaubt , ist somit nicht möglich . Als Resultat hört ein Nutzer einer herkömmlichen Hörgerät-Vorrichtung eine Kakophonie von Geräuschen, insbesondere von solchen, die keinen gewünschten Informationsgehalt in sich tragen .
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Hörgerät- Vorrichtung zu schaf fen, mit deren Hilfe eine Richtungsinformation einer Mehrzahl unterschiedlicher, im Raum um einen Nutzer verteilter Schallquellen erhalten bleibt , so dass die natürlichen Höreigenschaften eines funktionstüchtigen menschlichen Ohres weitgehend erhalten bleiben .
Für eine Hörgerät-Vorrichtung eingangs genannter Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst , dass zum Zweck des Erfassens einer Richtungsinformation unterschiedlicher Schallquellen aus der Umgebung eines
Nutzers eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Stellen an oder im Ohr eines Nutzers platzierbare Akustik-Sensoren vorgesehen sind, die aufgrund ihrer individuellen Platzierung die Schallwellen einer j eweiligen Schallquelle mit einem zeitlichen Versatz empfangen und entsprechend zeitlich versetzte elektrische Schwingungen erzeugen, wobei einem j eden der Akustik-Sensoren ein Schwingelement zugeordnet ist und wobei die Mehrzahl von Schwingelementen entsprechend dem zeitlichen Versatz der elektrischen Schwingungen mutuell phasenversetzte Schallwellen erzeugen, die miteinander interferierend eine Richtungsinformation einer j eweiligen der unterschiedlichen Schallquellen erzeugen .
Bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche , deren Elemente im Sinne einer weiteren Verbesserung des Lösungsansatzes der der Erfindung zugrunde gelegten Aufgabe wirken .
Bei der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass zum Zweck des Erfassens einer Richtungsinformation unterschiedlicher Schallquellen aus der Umgebung eines Nutzers eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Stellen an oder im Ohr eines Nutzers platzierbare Akustik-Sensoren vorgesehen sind, die aufgrund ihrer individuellen Platzierung die Schallwellen einer j eweiligen Schallquelle mit einem zeitlichen Versatz empfangen und entsprechend zeitlich versetzte elektrische Schwingungen erzeugen, wobei einem j eden der Akustik- Sensoren ein Schwingelement zugeordnet ist und wobei die Mehrzahl von Schwingelementen entsprechend dem zeitlichen
Versatz der elektrischen Schwingungen mutuell phasenversetzte Schallwellen erzeugen, die miteinander interferierend eine Richtungsinformation einer j eweiligen der unterschiedlichen Schallquellen erzeugen, erreicht , dass eine örtliche Filterfunktion der Umgebungslaute weitestgehend ermöglicht ist .
Als Resultat ist ein Nutzer der erfindungsgemäßen Hörgerät- Vorrichtung in die Lage versetzt , eine räumliche , dreidimensionale Trennung einer Mehrzahl von Umgebungsgeräuschen vorzunehmen und sich insofern auf Laute zu konzentrieren, die einen gewünschten Informationsgehalt in sich tragen .
Das Erzeugen von Richtungsinformation durch Interferenz vorherbestimmt phasenversetzter Wellen ist beispielsweise aus der Radartechnik als phasengesteuerte Antenne bzw . englisch „phased array" bekannt .
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung ist vorgesehen, dass mindestens drei Akustik-Sensoren und drei eineindeutig zugeordnete Schwingelemente vorgesehen sind .
Die erfindungsgemäße Hörgerät-Vorrichtung enthält wie die herkömmlichen Vorrichtungen eine batteriebetriebene , in ihrer Intensität steuerbare elektrische Verstärkereinrichtung, die die von den Akustik-Sensoren gelieferten elektrischen Schwingungen so weit verstärkt , dass die betref fenden von den Schwingelementen erzeugten
Schallwellen auch von schwerhörigen Nutzern bequem wahrnehmbar sind .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung bilden die mindestens drei Schwingelemente sowie die Verstärkereinrichtung eine im Inneren des Ohres eines Nutzers platzierbare integrale Einheit .
Die Akustik-Sensoren der erfindungsgemäßen Hörgerät- Vorrichtung sind vorzugsweise im Bereich der Ohrmuschel eines Nutzers platzierbar . Dabei können die Akustik- Sensoren im Außenbereich einer Ohrmuschel eines Nutzers platziert sein, alternativ im Innenbereich einer Ohrmuschel eines Nutzers platziert sein und weiterhin alternativ teilweise im Außenbereich und teilweise im Innenbereich einer Ohrmuschel eines Nutzers platziert sein .
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung sind die Schwingelemente im Ohr eines Nutzers ausgerichtet , um neben dem Trommel fell auch andere schallsensible Bereiche im Innenohr eines Nutzers zu beschallen .
Gemäß einer anderen sehr wichtigen bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung sind drei Schwing-elemente im Ohr eines Nutzers ausgerichtet , um die j eweils erzeugten Schallwellen in drei unterschiedliche Richtungen in den von den äußeren Ohrbereichen zum Trommel fell führenden äußeren Gehörgang des Ohres eines Nutzers einzuleiten .
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung sind j edem Akustik-Sensor j eweils zwei Schwingelemente zugeordnet , wobei ein j eweils erstes Schwingelement auf das Trommel fell eines Nutzers ausgerichtet ist und ein j ewei ls zweites Schwingelement auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet ist .
Gemäß einer wichtigen Abwandlung obiger Aus führungs form sind sechs Akustik-Sensoren vorgesehen, wobei j edem Akustik-Sensor eineindeutig ein Schwingelement zugeordnet ist , und wobei j eweils drei erste betref fende Schwingelemente in Richtung auf das Trommel fell eines Nutzers ausgerichtet sind und j eweils drei zweite betref fende Schwingelemente in Richtung auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet sind .
Ein Schwingelement der erfindungsgemäßen Hörgerät- Vorrichtung ist vorzugsweise aber nicht notwendigerweise von einem Piezo-Kristall gebildet .
Die erfindungsgemäße Hörgerät-Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Aus führungs form erläutert , die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist . Darin zeigen :
Fig . 1 eine bevorzugte Anordnung der Akustik-Sensoren der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung, in einer Draufsicht eines Ohres eines Nutzers ;
Fig . 2 eine bevorzugte Aus führungs form einer im äußeren Gehörgang eines Nutzers platzierten erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung, in einer Querschnittsansicht .
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Hörgerät-Vorrichtung 100 enthält drei elektrische Schwingungen als Antwort auf ambiente Laute und Geräusche erzeugenden Akustik-Sensoren 111 , 112 , 113 sowie drei im Ohr 140 eines Nutzers platzierbare Schwingelemente 121 , 122 , 123 zum Wandeln der so erzeugten elektrischen Schwingungen in akustische Wellen .
Zum Zweck des Erfassens einer Richtungsinformation unterschiedlicher Schallquellen aus der Umgebung eines Nutzers sind eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Stellen an oder im Ohr 140 eines Nutzers platzierbare Akustik- Sensoren 111 , 112 , 113 vorgesehen, die aufgrund ihrer individuellen Platzierung an oder im Ohr 140 des Nutzers die Schallwellen einer j eweiligen Schallquelle mit einem zeitlichen Versatz empfangen und entsprechend zeitlich versetzte elektrische Schwingungen erzeugen, wobei einem j eden der Akustik-Sensoren 111 , 112 , 113 ein Schwingelement 121 , 122 , 123 zugeordnet ist und wobei die Mehrzahl von Schwingelementen 121 , 122 , 123 entsprechend dem zeitlichen Versatz der elektrischen Schwingungen mutuell phasenversetzte Schallwellen erzeugen, die miteinander interferierend eine Richtungsinformation einer j eweiligen der unterschiedlichen Schallquellen erzeugen .
Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Hörgerät- Vorrichtung 100 sind drei Akustik-Sensoren 111, 112, 113 eineindeutig drei betreffende Schwingelemente 121, 122, 123 zugeordnet .
Des Weiteren enthält die dargestellte erfindungsgemäße Hörgerät-Vorrichtung 100 eine batteriebetriebene, in ihrer Intensität steuerbare elektrische Verstärkereinrichtung 130 130, die die von den Akustik-Sensoren 111, 112, 113 gelieferten elektrischen Schwingungen so weit verstärkt, dass die betreffenden von den Schwingelementen 121, 122, 123 erzeugten Schallwellen auch von schwerhörigen Nutzern bequem wahrnehmbar sind.
Die drei Schwingelemente 121, 122, 123 sowie die Verstärkereinrichtung 130 bilden eine im Inneren des Ohres eines Nutzers platzierbare integrale Einheit, wobei die Akustik-Sensoren 111, 112, 113 im Innenbereich der Ohrmuschel 140 eines Nutzers platziert sind.
Die Schwingelemente 121, 122, 123 im Ohr 140 eines Nutzers sind dabei ausgerichtet, um neben dem Trommelfell auch andere schallsensible Bereiche im Innenohr des Nutzers zu beschallen .
Jedes Schwingelement 121, 122, 123 ist von einem Piezo- Kristall gebildet.
In einer alternativen, nicht dargestellten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Hörgerät-Vorrichtung 100 sind jedem Akustik-Sensor 111, 112, 113 jeweils zwei Schwingelemente
121, 122, 123 zugeordnet, wobei ein jeweils erstes Schwingelement 121, 122, 123 auf das Trommelfell eines Nutzers ausgerichtet ist und ein jeweils zweites Schwingelement 121, 122, 123 auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet ist.
Alternativ zu obiger Ausführung können insbesondere sechs Akustik-Sensoren 111, 112, 113 vorgesehen sein, wobei jedem Akustik-Sensor 111, 112, 113 eineindeutig ein Schwingelement 121, 122, 123 zugeordnet ist, und wobei jeweils drei erste betreffende Schwingelemente 121, 122, 123 in Richtung auf das Trommelfell eines Nutzers ausgerichtet sind und jeweils drei zweite betreffende Schwingelemente 121, 122, 123 in Richtung auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet sind.
Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.
'k 'k 'k 'k
Bezugs Zeichen
Hörgerät-Vorrichtung, 112 , 113 Akustik- Sens or en , 122 , 123 Schwingelemente
Verstärkereinrichtung
Ohrmuschel äußerer Gehörgang
Claims
1. Hörgerät-Vorrichtung (100) mit mindestens einem ambiente Laute und Geräusche in elektrische Schwingungen wandelnden Akustik-Sensor (111) sowie mindesten einem im Ohr (140) oder nahe dem Ohr (140) eines Nutzers platzierbaren Schwingelement (121) zum Wandeln elektrischer Schwingungen in akustische Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck des Erfassens einer Richtungsinformation unterschiedlicher Schallquellen aus der Umgebung eines Nutzers eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Stellen an oder im Ohr (140) eines Nutzers platzierbare Akustik- Sensoren (111, 112, 113) vorgesehen sind, die aufgrund ihrer individuellen Platzierung die Schallwellen einer jeweiligen Schallquelle mit einem zeitlichen Versatz empfangen und entsprechend zeitlich versetzte elektrische Schwingungen erzeugen, wobei einem jeden der Akustik- Sensoren (111, 112, 113) ein betreffendes Schwingelement (121, 122, 123) zugeordnet ist und wobei die Mehrzahl von Schwingelementen (121, 122, 123) entsprechend dem zeitlichen Versatz der elektrischen Schwingungen mutuell phasenversetzte Schallwellen erzeugen, die miteinander interferierend eine Richtungsinformation einer jeweiligen der unterschiedlichen Schallquellen erzeugen.
2. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Akustik-Sensoren (111, 112, 113) und drei eineindeutig zugeordnete Schwingelemente (121, 122, 123) vorgesehen sind.
3. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine batteriebetriebene, in ihrer Intensität steuerbare elektrische Verstärkereinrichtung (130) vorgesehen ist, die die von den Akustik-Sensoren (111, 112, 113) gelieferten elektrischen Schwingungen so weit verstärkt, dass die betreffenden von den Schwingelementen (121, 122, 123) erzeugten Schallwellen auch von schwerhörigen Nutzern bequem wahrnehmbar sind.
4. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Schwingelemente (121, 122, 123) sowie die Verstärkereinrichtung (130) eine im Inneren des Ohres eines Nutzers platzierbare als Innenohrkopfhörer ausgebildete integrale Einheit bilden.
5. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Akustik- Sensoren (111, 112, 113) im Bereich der Ohrmuschel (140) eines Nutzers platzierbar sind.
6. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Akustik-Sensoren (111, 112, 113) im Außenbereich einer Ohrmuschel (140) eines Nutzers platzierbar sind.
7. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Akustik-Sensoren (111, 112, 113) im Innenbereich einer Ohrmuschel (140) eines Nutzers platzierbar sind.
8. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Akustik-Sensoren (111, 112, 113) teilweise im Außenbereich und teilweise im Innenbereich einer Ohrmuschel (140) eines Nutzers platzierbar sind.
9. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingelemente (121, 122, 123) im Ohr (140) eines Nutzers ausgerichtet sind, um neben dem Trommelfell auch andere schallsensible Bereiche im Innenohr eines Nutzers zu beschallen.
10. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Schwingelemente (121, 122, 123) im Ohr (140) eines Nutzers ausgerichtet sind, um die jeweils erzeugten Schallwellen in drei unterschiedliche Richtungen in den von den äußeren Ohrbereichen zum Trommelfell führenden äußeren Gehörgang (141) des Ohres (140) eines Nutzers einzuleiten.
11. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Akustik-Sensor (111, 112, 113) jeweils zwei Schwingelemente zugeordnet sind, wobei ein jeweils erstes Schwingelement auf das Trommelfell eines Nutzers ausgerichtet ist und ein jeweils zweites Schwingelement auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet ist.
12. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sechs Akustik-Sensoren (111, 112, 113) vorgesehen sind, wobei jedem Akustik-Sensor (111, 112, 113) eineindeutig ein Schwingelement (121, 122, 123) zugeordnet ist, und wobei jeweils drei erste betreffende Schwingelemente (121, 122, 123) in Richtung auf das Trommelfell eines Nutzers ausgerichtet sind und jeweils drei zweite betreffende Schwingelemente (121, 122, 123) in Richtung auf einen anderen schallsensiblen Bereich im Innenohr eines Nutzers ausgerichtet sind.
13. Hörgerät-Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwingelement (121, 122, 123) von einem Piezo-Kristall gebildet ist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21851964 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021851964 Country of ref document: EP Effective date: 20240313 |