DE102007030067B4

DE102007030067B4 - Hörgerät mit passiver, eingangspegelabhängiger Geräuschreduktion und Verfahren

Info

Publication number: DE102007030067B4
Application number: DE102007030067A
Authority: DE
Inventors: Heike Dr. 22301 Heuermann; Sebastian 91054 Pape
Original assignee: Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2027-06-30
Also published as: DE102007030067A1; EP2009955B1; EP2009955A2; DK2009955T3; EP2009955A3; US8433086B2; US20090003627A1

Abstract

Hörgerät mit – einer Signalverarbeitungseinheit (10), die einem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) und einem zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) vorgeschaltet ist, wobei – in dem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) eine Geräuschreduktionseinrichtung (11) integriert ist, – der erste Signalverarbeitungskanal (K1) parallel zu dem zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) geschaltet ist, der den gleichen Eingang wie der erste Signalverarbeitungskanal (K1) besitzt und in den keine Geräuschreduktionseinrichtung, aber eine Pegelbegrenzungseinrichtung (12) integriert ist, und – eine Additionseinrichtung (13), mit der die Ausgangssignale beider Signalverarbeitungskanäle (K1, K2) zu einem Gesamtausgangssignal (SG) addiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass – die Pegelbegrenzungseinrichtung (12) den Ausgangspegel auf ein vorgebbares Maß begrenzt und keine aktive pegelabhängige Steuerung besitzt, wobei – leise Geräusche bis zu einem Kennlinienknickpunkt der Pegelbegrenzungseinrichtung ungedämpft in das Gesamtausgangssignal (SG) übernommen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 4.
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z. B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Stromversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
Geräuschreduktionsalgorithmen dienen dazu, störende Geräusche zu unterdrücken bzw. in ihrem Pegel zu reduzieren. Speziell sehr leise Geräusche werden dann oft komplett unter die Hörschwelle gesenkt. Dies führt zu einem unnatürlichen Höreindruck. Für einen natürlichen Höreindruck ist es hingegen wünschenswert, wenn auch leise Geräusche nicht vollständig verloren gehen, d. h. nicht unter die Hörschwelle gesenkt werden.
Zur Lösung dieses Problems besteht die Möglichkeit, die Geräuschreduktion bei leisen Umgebungspegeln auszuschalten. Das manuelle Ausschalten der Geräuschreduktion wäre sehr unkomfortabel. Beim automatischen Ausschalten besteht jedoch das Problem, die Schwelle festzulegen, an der die Geräuschreduktion ausgeschaltet werden soll. Außerdem kommt es bei Pegeln genau um diese Schwelle herum zu einem sehr unruhigen Klangbild.
Aus der Druckschrift EP 1 307 072 A2 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts bekannt, bei dem durch Ein- und Ausschaltvorgänge hervorgerufene störende akustische Effekte vermieden werden sollen. Dabei ist speziell auch das Ein- und Ausschalten von Algorithmen angesprochen, die die Reduktion von Störsignalen betreffen.
Aus der Druckschrift WO 2000/01198 ist ein System zur Reduktion von Effekten einer Störgeräuschumgebung auf ein detektiertes Schallsignal bekannt. Ein verstärktes Mikrofonsignal wird an eine Frequenzweiche geführt. Außerdem wird der Pegel dieses Signals festgestellt und als Steuersignal an die Frequenzweiche übertragen. Ein tieffrequentes Signal und ein hochfrequentes Signal aus der Frequenzweiche werden in einem Addierer aufaddiert, wobei das tieffrequente Signal einer Kompression unterzogen wird.
Aus dem Artikel King, Chung: „Effective compression and noise reduction configurations for hearing protectors”, J. acustical society of America 121 (2), February 2007, Seiten 1090 bis 1101 ist ein Verfahren zur Kompression und Störgeräuschreduktion für Hörgeräte bekannt. Dabei wird von einem Eingangssignal der Pegel ermittelt, um damit die anschließende Signalverarbeitung zu steuern. Nach dem Pegeldetektor wird das Signal einer Störgeräuschreduktionseinheit und parallel dazu einer Kompressionseinheit zugeführt. Die Ausgangssignale dieser Einheiten werden schließlich addiert.
Die Aufgabe der vorliegenden besteht somit darin, ein Hörgerät vorzuschlagen, bei dem zwar eine Geräuschreduktion erfolgt, aber dennoch ein möglichst natürliches Klangbild erhalten bleibt. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren zum Reduzieren von Störgeräuschen bei Hörgeräten bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Hörvorrichtung nach Anspruch 1.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren nach Anspruch 4.
Jeder der beiden Signalverarbeitungskanäle kann in mehrere Frequenzkanäle unterteilt sein. Dadurch kann die Pegelbegrenzung und die Geräuschreduktion frequenzabhängig gestaltet werden.
Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
1 den prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts mit seinen wesentlichen Komponenten gemäß dem Stand der Technik und
2 ein Blockschaltbild der Signalverarbeitungseinheit eines erfindungsgemäßen Hörgeräts.
Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
2 zeigt symbolisch den Aufbau einer Signalverarbeitungseinheit eines erfindungsgemäßen Hörgeräts. Das Signal einer Verarbeitungseinheit 10 wird in einem ersten Kanal K1 einer Geräuschreduktionseinheit 11 zur Störgeräuschreduktion zugeführt. Parallel hierzu wird das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 10 in einem zweiten Kanal K2 einem Pegelbegrenzer 12 zugeführt. Dieser begrenzt die Ausgangspegel auf ein vorgegebenes Maß. In dem Beispiel von 2 ist der Pegelbegrenzer 12 mit einer Kennlinie versehen, mit der hohe Pegel auf einen festen Maximalpegel begrenzt werden.
Die Ausgangssignale der Kanäle K1 und K2 werden in einem Addierer 13 zu einem Gesamtausgangssignal SG addiert.
Das Signal der Signalverarbeitungseinheit 10 wird also vor der Geräuschreduktion in zwei Kanäle K1 und K2 aufgeteilt. In dem ersten Kanal K1 erfolgt auf herkömmliche Weise eine Geräuschreduktion mit der Geräuschreduktionseinheit 11. Im zweiten Kanal K2 erfolgt keine Geräuschreduktion. Hier wird das Signal lediglich in der Dynamik auf einen definierten sehr niedrigen Ausgangspegel durch den Pegelbegrenzer 12 begrenzt bzw. komprimiert. Anschließend werden das geräuschreduzierte Signal und das pegelbegrenzte Signal wieder addiert. Dies bedeutet, dass in dem Ausgangssignal SG auf alle Fälle ein Geräuschsignal mit zumindest verringertem Pegel enthalten ist. Leise Geräusche bis zu dem Kennlinienknickpunkt des Pegelbegrenzers 12 werden sogar ungedämpft in das Ausgangssignal SG übernommen.
Die in 2 dargestellte Verarbeitung kann parallel in mehreren Frequenzkanälen durchgeführt werden. Dadurch können je nach Wunsch des Nutzers hochfrequente und niederfrequente Geräusche bzw. Geräuschanteile individuell gedämpft werden.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Gedanken wird also die Geräuschreduktion teilweise mit einem pegelbegrenzten Kanal umgangen. Damit lässt sich eine passive eingangspegelabhängige Geräuschreduktion realisieren, denn Geräusche mit sehr niedrigem Pegel werden kaum reduziert, wohingegen Geräusche mit hohem Pegel entsprechend vermindert werden. Damit ist es möglich, dass leise Signale trotz der Geräuschreduktion wieder gehört werden können. Außerdem bedarf es keiner aktiven, pegelabhängigen Steuerung mit einer Entscheidungsschwelle, da die Geräuschreduktion in den zwei Kanälen passiv erfolgt. Die Tatsache, dass keine aktive Steuerung mit Entscheidungsschwelle notwendig ist, führt zu dem weiteren Vorteil eines völlig ruhigen, natürlichen Klangbilds. Der Hörer erhält somit die Chance, sich an leise Geräusche zu gewöhnen und sie, wie der Normalhörende auch, in der Wahrnehmung auszublenden. Bei schwellwertgesteuerten Algorithmen tritt dieser Effekt nicht ein, da die leisen Geräusche nicht ständig vorhanden sind.
Die Addition der Signale von zwei Kanälen führt, wie oben erwähnt, nicht zu Schaltproblemen und damit zu einem natürlichen Klangbild. Bei lauten Signalen maskiert der erste Kanal K1 mit der Geräuschreduktion den zweiten Kanal K2 ohne Geräuschreduktion. Bei leisen Signalen ist der zweite Kanal K2 hörbar, der erste Kanal K1 hingegen nicht mehr.
Ein weiterer Vorteil dieser zweikanaligen Verarbeitung besteht darin, dass unter Umständen eine stärkere Geräuschreduktion möglich ist, die in dem ersten Kanal auch lautere Geräusche unter die Hörschwelle drückt, ohne in Kauf nehmen zu müssen, dass dadurch leisere Details (in insgesamt leisen Passagen) verschwinden. In lauten Umgebungen kommt die Geräuschreduktion dann aber voll zum Tragen und der zweite Kanal wird maskiert.

Claims

Hörgerät mit – einer Signalverarbeitungseinheit (10), die einem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) und einem zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) vorgeschaltet ist, wobei – in dem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) eine Geräuschreduktionseinrichtung (11) integriert ist, – der erste Signalverarbeitungskanal (K1) parallel zu dem zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) geschaltet ist, der den gleichen Eingang wie der erste Signalverarbeitungskanal (K1) besitzt und in den keine Geräuschreduktionseinrichtung, aber eine Pegelbegrenzungseinrichtung (12) integriert ist, und – eine Additionseinrichtung (13), mit der die Ausgangssignale beider Signalverarbeitungskanäle (K1, K2) zu einem Gesamtausgangssignal (SG) addiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass – die Pegelbegrenzungseinrichtung (12) den Ausgangspegel auf ein vorgebbares Maß begrenzt und keine aktive pegelabhängige Steuerung besitzt, wobei – leise Geräusche bis zu einem Kennlinienknickpunkt der Pegelbegrenzungseinrichtung ungedämpft in das Gesamtausgangssignal (SG) übernommen werden.
Hörgerät nach Anspruch 1, wobei die beiden Signalverarbeitungskanäle (K1, K2) auf einem einzigen Chip realisiert sind.
Hörgerät nach Anspruch 1 und 2, wobei jeder der beiden Signalverarbeitungskanäle (K1, K2) in mehrere Frequenzkanäle unterteilt ist.
Verfahren zum Reduzieren von Störgeräuschen bei einem Hörgerät durch – Bereitstellen eines Eingangssignals durch eine Signalverarbeitungseinheit (10), – Verarbeiten des Eingangssignals in einem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) einschließlich Geräuschreduktion, – Verarbeiten des Eingangssignals in einem zu dem ersten Signalverarbeitungskanal (K1) parallelen zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) ohne Geräuschreduktion aber mit Pegelbegrenzung und – Addieren der Ausgangssignale der beiden Signalverarbeitungskanäle (K1, K2) zu einem Gesamtausgangssignal (SG), dadurch gekennzeichnet, dass – die Pegelbegrenzung im zweiten Signalverarbeitungskanal (K2) den Ausgangspegel auf ein vorgebbares Maß begrenzt und ohne aktive pegelabhängige Steuerung erfolgt, wobei – bei der Pegelbegrenzung leise Geräusche bis zu einem Kennlinienknickpunkt ungedämpft in das Gesamtausgangssignal (SG) übernommen werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verarbeiten in den Signalverarbeitungskanälen (K1, K2) jeweils unterteilt in mehreren Frequenzkanälen erfolgt.