DE19809567A1 - Hörgerät sowie Verfahren zur Unterdrückung magnetischer Störfelder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät mit einem Mikrofon (1), einer Signalverarbeitungseinheit (3), einem Hörer (5) und einer Induktionsspule (8), wobei eine weitere Induktionsspule (9) vorgesehen ist, die ohne Verschiebung parallel und beabstandet gegenüber der ersten Induktionsspule (8) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts, wobei die Ausgangssignale (11) zueinander beabstandeter und ohne Verschiebung parallel zueinander angeordneter Induktionsspulen (8, 9) erfaßt und verarbeitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Er­ findung ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 13.

Als Stand der Technik sind Hörgeräte bekannt, welche eine In­ duktionsspule (z. B. Telefonspule) aufweisen, um niederfre­ quente Wechselfelder in elektrische Signale umzuwandeln. Ein störungsfreier Betrieb des Hörgeräts mit Telefonspule ist je­ doch nur dann gewährleistet, wenn keine störenden magneti­ schen Wechselfelder auf die Telefonspule einwirken und das Nutzsignal beeinträchtigen.

Aus der DE 43 26 358 C1 ist eine Induktionsspule zur Verwen­ dung als elektromagnetischer Induktionswandler (Hörspule) in elektrischen Hörgeräten bekannt, welche einen aus einem ge­ stanzten Flachmetallprofil bestehenden Spulenkörper aufweist, der kostengünstig herzustellen ist.

In der DE 39 17 548 A1 wird eine Abnahmevorrichtung für einen hörfrequenten Strom beschrieben, die auch in einem Hörgerät verwendet werden kann und zwei parallel und axial zueinander verschobene Induktionsspulen aufweist. Hierdurch kann auch ein geringer elektrischer Strom ohne Störungen erfaßt und verstärkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hörgerät sowie ein Verfahren zur Unterdrückung störender magnetischer Wech­ selfelder gegenüber dem Nutzsignal anzubieten.

Die Erfindung wird für das Hörgerät mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dem Oberbegriff gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Hörgerätes werden durch die Unteransprüche 2-12 realisiert. Für das Verfahren wird die Erfindung durch den kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 13 in Verbindung mit dem Oberbe­ griff gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten finden sich in den weiteren Unteransprüchen 14-19.

Das erfindungsgemäße Hörgerät weist insbesondere zwei Induk­ tionsspulen (System 1. Ordnung) auf, die ohne Verschiebung parallel sowie beabstandet voneinander angeordnet sind. Der Abstand zwischen den beiden Induktionsspulen ist derart ge­ wählt, daß gegenüber einer entfernt angeordneten Störquelle magnetischer Wechselfelder praktisch eine Äquidistanz be­ steht. Damit werden in den beiden Induktionsspulen identische Induktionsspannungen induziert, die sich aufheben, so daß das magnetische Wechselfeld in seiner Störwirkung unterdrückt wird. Eine Wirkungsverstärkung wird durch drei oder mehr In­ duktionsspulen erzeugt (System zweiter oder höherer Ordnung).

In der Nähe des Hörgeräts angeordnete magnetische Wechselfel­ der, welche Nutzsignale (z. B. Telefoninformation) enthalten, führen zur Induktion betragsmäßig verschiedener Induktions­ spannungen in die beiden Induktionsspulen, da sich hierbei der Abstand der beiden Induktionsspulen voneinander mit einer entsprechenden und spürbaren Feldabschwächung des magneti­ schen Wechselfeldes auswirkt. In der Nähe des Hörgeräts ange­ ordnete Nutzfelder erzeugen demnach eine von Null verschiede­ ne Gesamtinduktionsspannung, die als Nutzsignal weiterverar­ beitet werden kann. Durch die erfindungsgemäße parallele (also unverschobene) Anordnung der beiden Induktionsspulen mit ei­ nem gewissen Abstand zueinander, werden magnetische Fernstör­ felder ausgeblendet und magnetische Nutzsignale empfangen.

Die beiden Induktionsspulen sind derart miteinander verschal­ tet, daß die beiden Induktionsspannungen ein entgegengesetz­ tes Vorzeichen aufweisen und sich gegenseitig vermindern. Dieser Effekt wird durch eine entsprechende Verschaltung (Reihen- oder Parallelschaltung) in Verbindung mit einer ent­ sprechenden Wicklungsrichtung der beiden Induktionsspulen er­ reicht.

Die beiden Induktionsspulen sind an ein Differenzelement zur Ermittlung der Differenz zwischen den beiden Induktionsspan­ nungen angeschlossen.

In einer weiteren Ausführungsform können Verstärkerelemente vorgesehen sein, welche die Induktionsspannungen vor der Wei­ terleitung z. B. an ein Differenzelement verstärken. Über eine Steuereinheit können die Ausgangssignale der Induktionsspulen und/oder zugeordneten Verstärkerelemente abgeglichen werden, um hierdurch den Abstand zwischen den Induktionsspulen elek­ tronisch zu definieren.

In einer vorteilhaften Ausführungsform, insbesondere bei dem Hinter-dem-Ohr-Gerät (HdO) beträgt der Abstand zwischen den beiden Induktionsspulen etwa 3-6 mm.

Dieser Abstand kann geometrisch durch eine entsprechende Me­ chanik oder aber schaltungstechnisch (z. B. durch die geschil­ derte Steuereinheit) verstellt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die zweite Induktionsspule abgeschaltet bzw. umgepolt werden, um z. B. bei entfernten magnetischen Nutzquellen (z. B. bei Induk­ tionsschleifen in Kirchen oder Vortragsräumen) das entspre­ chende magnetische Fernsignal durch die verbleibende erste Induktionsspule bzw. durch Verdoppelung des Empfangssignals (Additionsschaltung) zu empfangen.

Über eine magnetische Detektionsvorrichtung kann die Umgebung des Hörgeräts nach der Nutz- und Störfeldsituation erfaßt und analysiert werden, so daß gegebenenfalls die erste und/oder zusätzlich die zweite Induktionsspule aktiviert wird.

Ein derartiges Wechselfelderfassungssystem kann auch program­ mierbar und gegebenenfalls mit Fuzzy-Logik ausgestattet wer­ den.

Als mögliche Realisierung einer derartigen magnetischen De­ tektionsvorrichtung kann eine Reed-Kontaktvorrichtung verwen­ det werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Ausgangssignale zueinander beabstandeter und ohne Verschiebung parallel zu­ einander angeordneter Induktionsspulen erfaßt und verarbei­ tet.

Durch die beabstandete Anordnung der Induktionsspulen zuein­ ander werden - wie bereits beim erfindungsgemäßen Hörgerät geschildert - magnetische Fernstörfelder unterdrückt, während magnetische Nahsignale erfaßt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt in diesem Zusammenhang eine Differenzbildung zwischen den Induktionsspannungen durch, wobei der verbleibende Überschuß als Nutzsignal wei­ terverarbeitet wird.

Vor der Weiterverarbeitung der Induktionsspannungen kann eine entsprechende einstellbare Verstärkung erfolgen.

Durch eine geometrische oder schaltungstechnische Veränderung des Abstandes der Induktionsspulen zueinander kann der Grad der Unterdrückung magnetischer Fernstörfelder unter Bezug zum Abstand der Störquelle definiert werden.

In einer weiteren Verfahrensvariante ist eine Erfassung der Nutz- und Störsignalsituation vorgesehen, wodurch festgelegt werden kann, ob die zweite Induktionsspule zugeschaltet wird oder ob z. B. bei entfernten magnetischen Nutzfeldern (z. B. bei Induktionsschleifen in Kirchen oder Vortragsräumen) die Zuschaltung der zweiten Induktionsspule unterbleiben kann oder eine Zuschaltung der zweiten Induktionsspule in Addi­ tionsschaltung vorgesehen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann die Gewichtung der Induktionsspannungen variabel einge­ stellt werden, wodurch gegebenenfalls in Verbindung mit einer intelligenten Verschaltung der Induktionsspulen zueinander der Unterdrückungsgrad magnetischer Wechselfelder in Abhän­ gigkeit von verschiedenen erfaßten Parametern (z. B. Entfer­ nung der Störquelle, Einfallrichtung etc.) eingestellt wer­ den.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild mit einer ersten und einer zweiten Induktionsspule,

Fig. 2 eine erste Verschaltungsmöglichkeit der beiden Induktionsspulen sowie

Fig. 3 eine weitere Verschaltungsmöglichkeit der beiden Induktionsspulen.

Fig. 1 zeigt ein Hörgerät mit einem Mikrofon 1, einem Vorver­ stärker 2, einer Signalverarbeitungseinheit 3, einem Nachver­ stärker 4 sowie einem Hörer 5. Eine erste Induktionsspule 8 und eine (zuschaltbare) zweite Induktionsspule 9 können mit ihren Ausgangssignalen dem Vorverstärker 2 zugeschaltet wer­ den. Hierdurch können magnetische Nutzsignale, z. B. von Tele­ foneinrichtungen, erfaßt werden.

Die zweite Induktionsspule 9 ist parallel, also ohne Ver­ schiebung und beabstandet gegenüber der ersten Induktionsspu­ le 8 angeordnet, so daß sich - wie bereits beschrieben - der wunschgemäße Effekt einer Abschwächung eines fernliegenden magnetischen Störfeldes ergibt, während in der Nähe angeord­ nete magnetische Nutzsignale erfaßt und verstärkt werden.

Fig. 2 zeigt eine erste Verschaltungsmöglichkeit der ersten Induktionsspule 8 und der zweiten Induktionsspule 9, die pa­ rallel, also ohne Axialverschiebung und beabstandet mit dem Abstand 12 zueinander angebracht sind.

Die beiden Induktionsspulen 8, 9 sind in Fig. 2 in Reihe ge­ schaltet und in ihrer Wicklungsrichtung derart kombiniert, daß in den beiden Induktionsspulen 8, 9 Induktionsspannungen mit entgegengesetztem Vorzeichen induziert werden. Die Diffe­ renz der Induktionsspannungen kann dann vom Differenzelement 6 ermittelt werden und über ein Ausgangssignal 11, z. B. an den Vorverstärker 2, weitergeleitet werden.

Bei fernliegenden magnetischen Störfeldern werden in den In­ duktionsspulen 8, 9 betragsmäßig praktisch identische Induk­ tionsspanungen induziert, da sich der Abstand 12 nicht gegen­ über dem erheblich größeren Abstand der entfernt angeordneten Störquelle auswirkt und der Feldgradient nicht zu einer In­ duktion unterschiedlicher Induktionsspannungen führt.

Falls jedoch die magnetische Signalquelle in der Nähe der In­ duktionsspulen 8, 9 angeordnet ist, also z. B. in einem Ab­ stand, der dem zwei- oder dreifachen des Abstandes 12 der In­ duktionsspulen 8, 9 entspricht, wird das Nutzsignal erfaßt, da in den Induktionsspulen 8, 9 unterschiedliche Induktions­ spannungen induziert werden und sich der Feldgradient aus­ wirkt.

In diesem Fall wird vom Differenzelement 6 eine Differenz der Induktionsspannungen festgestellt, so daß über das Ausgangs­ signal 11 das Nutzsignal entsprechend weiterverarbeitet und verstärkt werden kann.

Der Abstand 12 kann mechanisch oder schaltungstechnisch ver­ kleinert oder vergrößert werden. Eine hierfür z. B. notwendige mechanische Verstellvorrichtung ist nicht abgebildet.

Aus Fig. 3 geht eine schaltungstechnische Verstellmöglichkeit des (scheinbaren) Abstandes 12 zwischen der ersten Induk­ tionsspule 8 und der zweiten Induktionsspule 9 hervor. Über die Steuereinheit 10 können das erste Verstärkerelement 7a der ersten Induktionsspule 8 und das zweite Verstärkerelement 7b der zweiten Induktionsspule 9 entsprechend eingestellt werden, um die Induktionsspannungen in den Induktionsspulen 8, 9 zu gewichten. Eine unterschiedliche Gewichtung der In­ duktionsspannungen in den beiden Induktionsspulen 8, 9 ent­ spricht einer mechanischen Abstandsvergrößerung oder Verklei­ nerung der Induktionsspulen 8, 9.

Die Ausgangssignale 11 der beiden Verstärkerelemente 7a, 7b werden dem Differenzelement 6 zugeleitet, wo die Differenz festgestellt und über das Ausgangssignal 11 weitergeleitet wird.

Über eine magnetische Detektionsvorrichtung (nicht darge­ stellt) kann z. B. in Verbindung mit der Steuereinheit 10 eine Zu- oder Abschaltung der zweiten Induktionsspule 9 erfolgen, um z. B. in Räumen mit Induktionsschleifen (z. B. in Kirchen und Vortragsräumen) die zweite Induktionsspule 9 abzuschalten oder in Additionsschaltung zur ersten Induktionsspule 8 zu be­ treiben um das Signal-/Rauschverhältnis zu verbessern.

Claims (19)

1. Hörgerät mit einem Mikrofon, einer Signalverarbeitungseinheit, einem Hörer und einer Induktionsspule (Hörspule), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Induktionsspule (9) vorgesehen ist, die ohne Verschiebung parallel und beabstandet gegenüber der ersten Induktionsspule (8) angeordnet ist.

2. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Induktionsspulen (8, 9) entgegengesetzt zueinander verschaltet sind, so daß die Induktionsspannungen in den Induktionsspulen (8, 9) entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.

3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diffe­ renzelement (6) zur Ermittlung der Differenz der Induktionsspannungen (8, 9) der Induktionsspulen vorgesehen ist.

4. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verstärkerelement (7) zur Verstärkung der Induktionsspannung(en) der Induktionsspule(n) (8, 9) vorgesehen ist (sind).

5. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (10) zum Abgleichen der Ausgangssignale mindestens zweier Verstärkerelemente (7a, 7b) vorgesehen ist.

6. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Induktionsspulen (8, 9) etwa 3-6 mm beträgt.

7. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1- 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Induktionsspulen (8, 9) verstellbar ist.

8. Hörgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Induktionsspulen (8, 9) geometrisch verstellbar ist.

9. Hörgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Induktionsspulen (8, 9) schaltungstechnisch (z. B. elektrisch oder elektronisch) verstellbar ist.

10. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Induktionsspule (8, 9) abschaltbar bzw. in Additionsschaltung schaltbar sind.

11. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Detektionsvorrichtung zur Aktivierung der ersten und/oder zweiten Induktionsspule (8, 9) vorgesehen ist.

12. Hörgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Detektionsvorrichtung als Reed-Kontaktvorrichtung ausgebildet ist.

13. Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts mit einem Mikrofon, einer Signalverarbeitungseinheit, einem Hörer und einer Induktionsspule (Hörspule), insbesondere zum Betrieb eines Hörgeräts nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale zueinander beabstandeter und ohne Verschiebung parallel zueinander angeordnet er Induktionsspulen erfaßt und verarbeitet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenzbildung zwischen den Induktionsspannungen erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkung der einzelnen Induktionsspannungen der Induktionsspulen erfolgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Induktionsspannungen der Induktionsspulen einstellbar ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Induktionsspulen geometrisch oder schaltungstechnisch verändert wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassung der Nutz- und Störsignalsituation erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtung der Induktionsspannungen variabel eingestellt wird.