EP0942627A2 - Hörgerät mit einem Richtmikrofon-System sowie Verfahren zum Betrieb desselben - Google Patents

Hörgerät mit einem Richtmikrofon-System sowie Verfahren zum Betrieb desselben Download PDF

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EP0942627A2
EP0942627A2 EP99103553A EP99103553A EP0942627A2 EP 0942627 A2 EP0942627 A2 EP 0942627A2 EP 99103553 A EP99103553 A EP 99103553A EP 99103553 A EP99103553 A EP 99103553A EP 0942627 A2 EP0942627 A2 EP 0942627A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
microphones
directional microphone
microphone system
hearing aid
directional
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99103553A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Dr. Hohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos GmbH
Original Assignee
Siemens Audioligische Technik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Audioligische Technik GmbH filed Critical Siemens Audioligische Technik GmbH
Publication of EP0942627A2 publication Critical patent/EP0942627A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • 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
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/405—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic by combining a plurality of transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • 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
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407—Circuits for combining signals of a plurality of transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/41—Detection or adaptation of hearing aid parameters or programs to listening situation, e.g. pub, forest

Definitions

  • the invention relates to a hearing aid with a directional microphone system, one handset and several microphones. Furthermore concerns the invention includes a method for operating a hearing aid a directional microphone system, the hearing aid Signal processing device, one handset and several Microphones.
  • the state of the art is hearing aids with one out of one Omnidirectional microphone and a forward-facing directional microphone existing directional microphone system known, the user Switch between the individual microphones at the push of a button can (EP 0 499 699 B1).
  • the forward directional directional microphone improves Speech intelligibility at mostly from the side and from noise coming from behind and coming from the front Useful sound.
  • the spherical microphone is activated, a good and natural speech intelligibility by everyone Achieved useful signals.
  • a hearing device with directional microphone system is known from US Pat. No. 4,751,738 with a signal processing device, a handset and several microphones known. Are by far Arranged microphones provided, the output signals for Generation of an individual directional microphone characteristic, in particular via the signal processing device (Amplifiers, summers and filters) in different Weighting due to different filter curves are interconnectable.
  • Such hearing aids with a spherical microphone and after Directional microphone in front allow in some Listening situations, e.g. from the side and from behind incident sound, only a limited one Speech intelligibility.
  • the invention has for its object a hearing aid and a method for operating a hearing aid at the beginning to propose that improved Speech intelligibility for as large a number as possible Ensure rarely occurring listening situations.
  • the output signals in different weights and with different Delay can be interconnected, creating an on directional microphone characteristics adapted to the individual listening situation is achieved. This can also be done by appropriate Weighting and delay of the output signals e.g. useful signals coming in from the side and from behind, for example during a mountain hike next to one rushing stream, appropriately captured.
  • Microphones can be connected in pairs (Polar pattern 1st order) or three or more microphones include (higher order polar pattern).
  • the directional microphone system of the Hearing aid according to the invention from several individual microphones with different main directions.
  • microphones can either individual directional microphones or a combination of two spherical microphones each in connection with one electronic signal processing circuit for weighting and different delay of the two output signals of the spherical microphones are used.
  • the number the necessary sound inlet openings on the hearing aid is reduced so that e.g. the directions front, back, left, right, up and down with four spherical microphones 5 and each additional electronic circuits for weighting and delaying the output signals of the spherical microphones let it be realized.
  • the hearing aid is designed as a behind-the-ear device (Hd0) is, the individual can form the directional microphone system Microphones with appropriate alignment of the sound inlet openings be attached to the main body of the hearing aid.
  • the individual can form the directional microphone system Microphones with appropriate alignment of the sound inlet openings be attached to the main body of the hearing aid.
  • the microphones can e.g. four microphones for sound recording from the front, back, be provided below and from the side.
  • Such an additional body attached to the main body can be designed as a folding boom. The user can then depending on the particular listening situation Fold down the additional body and thereby the integrated in the additional body Align the microphones accordingly and change them the additional body to save space in the listening situation Fold up the main body.
  • the additional body can be in the form of a drop-shaped or curved arm be designed, creating an optical approximation earrings can be made. This will make the optical Overall impression of the BTE hearing aid improved.
  • the hearing aid is designed as an in-the-ear device (Id0), can be in the main body of the ITE hearing aid at least three Microphones can be integrated. This will have advantageous directional properties achieved when the sound inlet openings of the three microphones at essentially right angles crossing connecting lines are arranged.
  • An additional body can also be attached to the main body of the ITE hearing aid be attached, which is designed as a folding boom is. Additional microphones can be integrated in this additional body become, in addition to those integrated in the main body Microphones, e.g. lateral sound incidence directions become detectable.
  • the method according to the invention for operating a hearing aid with a directional microphone system is characterized in that the main direction of the directional microphone system in adaptation the present listening situation is individually adjustable.
  • the main direction of the directional microphone system in adaptation the present listening situation is individually adjustable.
  • the main direction is advantageously in the normal position "Front" set in the directional microphone system, so that from the front incoming useful signals, e.g. when talking to each other opposite people.
  • the inventive method allows the Main direction fully adjustable, which also makes a e.g. hearing situation occurring when hiking with Mapping useful signals from the side and from behind can be.
  • the first step is advantageously determined from which direction the strongest Useful signals occur to the main direction of the Directional microphone system to align.
  • a criterion for the determination of the main direction can be the maximum of Sound energy or sound pressure can be used.
  • Switching a previously set main signal direction can be done depending on various criteria.
  • the respective criteria can be used as threshold values in the hearing aid be stored so that when such Threshold values a change of the main signal direction takes place.
  • the main direction of the directional microphone system can be used as a switching criterion depending on the modulation frequency the output signals of the individual microphones (depending on short-term fluctuations in the frequencies of the received signals) can be set.
  • the modulation stroke can be used as further switching criteria (Level difference between short-term loud and quiet Received signals) or the absolute frequency spectrum of the Output signals of the individual microphones are used.
  • the difference between the frequency spectra can be used as another switching criterion the one taken from different directions Signals are used. If this difference from a saved If the reference value deviates, a switch can be made the main direction of the directional microphone system.
  • the individual switchover criteria can be recorded continuously and bring about constant adaptation of the main signal direction.
  • an automatic reset of the Main direction "front” if done after a defined No new switching direction impulses are registered.
  • the output signals e.g. of the spherical microphones
  • their Output signals before merging with the output signals other microphones especially in the low range Frequencies, raised.
  • the output signals frequency dips in the respective microphones be balanced by an equalizer.
  • the frequency responses are advantageously of the individual microphones for the different directions individually adapted to the particular hearing loss, so that the User already with one ear the main direction of incidence can determine.
  • a single or multi-channel AGC in the hearing aid can be set in the respective input and Decay times differ for the different Level ranges are adjusted.
  • the angle between one determined by the user's ear shape Straight through two microphones of the hearing aid and the Horizontal or vertical can be compensated.
  • the respective in the compensation included microphones despite their actual skew apparently directly in the horizontal or vertical are located.
  • FIG. 1 shows a hearing aid 2 with four spherical microphones 1a, 1b, 1c and 1d, each in pairs in their structure per se known delay elements 5a, 5b and 5c connected and in their directivity can be adjusted.
  • Microphone 1a points upwards, microphone 1b forwards, microphone 1c to the right and microphone 1d to the rear.
  • Upper delay element 5a can receive signals from above, via delay element 5b signals from the left and via the delay element Sc signals be reduced from behind.
  • three or more microphones connected and connected be (not shown).
  • the total output signal is in the signal processing device 6 connected to the delay elements 5a, 5b, 5c is generated and fed to the receiver 7.
  • FIG. 2 shows a conventional BTE hearing aid with the Sound inlet openings 8a, 8b of a directional microphone in Main body 3.
  • the hearing aid is attached to the ear, ideally there are the sound inlet openings 8a, 8b on a horizontal 9.
  • FIG. 1 A BTE hearing aid according to the invention is shown in FIG has a main body 3 with the two sound inlet openings 8a, 8b, which lie on the horizontal 9. Further a boom 4 is provided, the further sound inlet openings 8c, 8d, which ideally is attached to the ear State lie on a vertical 11.
  • the sound inlet openings 8a, 8c lie on a transverse line 10, the Transverse line 10 perpendicular to the horizontal 9 and Vertical 11 runs.
  • the sound inlet openings can be individually for each single spherical microphones or in pairs for directional microphones be provided.
  • the BTE hearing aid according to FIG 3 can behind the sound inlet openings 8a, 8b and 8c, 8d each have a directional microphone or behind each individual sound inlet opening 8a, 8b, 8c, 8d Omnidirectional microphone attached.
  • the on the main body 3 and attached to the boom 4 microphones be interconnected that the main signal direction of the by the Interaction of the microphones formed directional microphone system is freely adjustable and to the individual listening situation can be adapted immediately.
  • FIG. 4 shows an ITE hearing aid with a main body 3, wherein the sound inlet openings 8a, 8b on the horizontal 9 and the sound inlet openings 8b, 8c lie on the vertical 11.
  • FIG. 5 shows an ITE hearing aid with a main body 3 with the Sound inlet openings 8a, 8b, 8c and the boom 4 with the Sound inlet opening 8d.
  • the sound inlet openings are located 8a, 8b on a horizontal 9, the Sound inlet openings 8b, 8c on a vertical 11 and the Sound inlet opening 8d on the transverse line 10.
  • Microphone Via the integrated in the boom 4 behind the sound inlet 8d
  • Microphone especially omnidirectional microphone, can when folded down of the boom 4 from the main body 3 so that the connecting line the sound inlet openings 8b, 8d are rectangular with the connecting lines of the sound inlet openings 8a, 8b and 8b, 8c intersects, also in the lateral direction Main signal direction can be realized.
  • the boom 4 can again optically favorable to the Main body 3 can be folded up.
  • the one used for this Folding mechanism is not shown.
  • connection lines of the sound inlet openings of the Hearing aids according to FIG 3 and 5 due to the anatomy of the ear of the User not as shown on the horizontal 9, cross lines 10 or 11 vertical, it allows the inventive Method by mixing and weighting the output signals behind the respective sound inlet openings Arranged microphones compensate for the deviation from the horizontal 9, the transverse line 10 or the vertical 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät (2) mit Richtmikrofon-System mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (6), einem Hörer (7) und mehreren Mikrofonen (1a-1d), deren Ausgangssignale zur Erzeugung einer individuellen Richtmikrofoncharakteristik über Verzögerungseinrichtungen (5) und die Signalverarbeitungseinrichtung (6) in unterschiedlicher Gewichtung miteinander verschaltbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hörgeräts. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät mit einem Richtmikrofon-System, einem Hörer und mehreren Mikrofonen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts mit einem Richtmikrofon-System, wobei das Hörgerät eine Signalverarbeitungseinrichtung, einen Hörer und mehrere Mikrofone aufweist.
Als Stand der Technik sind Hörgeräte mit einem aus einem Kugelmikrofon und einem nach vorne gerichteten Richtmikrofon bestehenden Richtmikrofon-System bekannt, wobei der Benutzer per Knopfdruck zwischen den einzelnen Mikrofonen umschalten kann (EP 0 499 699 Bl). Bei der Einschaltung des nach vorne gerichteten Richtmikrofons verbessert sich die Sprachverständlichkeit bei überwiegend von der Seite und von hinten kommendem Störschall und direkt von vorne einfallendem Nutzschall. Bei der Aktivierung des Kugelmikrofons wird eine gute und natürliche Sprachverständlichkeit bei von allen Seiten einfallenden Nutzsignalen erzielt.
Aus der US 4 751 738 ist ein Hörgerät mit Richtmikrofon-System mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, einem Hörer und mehreren Mikrofonen bekannt. Dabei sind mit Abstand angeordnete Mikrofone vorgesehen, deren Ausgangssignale zur Erzeugung einer individuellen Richtmikrofoncharakteristik, insbesondere über die Signalverarbeitungseinrichtung (Verstärker, Summierer und Filter) in unterschiedlicher Gewichtung aufgrund unterschiedlicher Filterkurven miteinander verschaltbar sind.
Derartige Hörgeräte mit einem Kugelmikrofon und einem nach vorne gerichteten Richtmikrofon erlauben jedoch in manchen Hörsituationen, z.B. bei von der Seite und von hinten einfallendem Nutzschall, nur eine eingeschränkte Sprachverständlichkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hörgerät sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die eine verbesserte Sprachverständlichkeit für eine möglichst große Anzahl auch selten vorkommender Hörsituationen gewährleisten.
Die Aufgabe wird für das Hörgerät durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Hörgeräts werden durch die Ansprüche 2 - 8 realisiert. Für das Verfahren wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 9 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Ansprüchen 10 - 24 gekennzeichnet.
Beim erfindungsgemäßen Hörgerät sind mehrere Mikrofone, Kugel- oder Richtmikrofone, vorgesehen, deren Ausgangssignale in unterschiedlicher Gewichtung und mit unterschiedlicher Verzögerung miteinander verschaltbar sind, wodurch eine an die individuelle Hörsituation angepaßte Richtmikrofoncharakteristik erreicht wird. Hierdurch können auch durch entsprechende Gewichtung und Verzögerung der Ausgangssignale z.B. von der Seite und von hinten einfallende Nutzsignale, beispielsweise während einer Bergwanderung neben einem rauschenden Bach, angemessen erfaßt werden.
Eine Verschaltung von Mikrofonen kann paarweise erfolgen (Richtcharakteristik 1.Ordnung) oder drei und mehr Mikrofone umfassen (Richtcharakteristik höherer Ordnung).
Insgesamt besteht das Richtmikrofon-System des erfindungsgemäßen Hörgeräts aus mehreren einzelnen Mikrofonen mit unterschiedlichen Hauptrichtungen. Als Mikrofone können entweder einzelne Richtmikrofone oder eine Kombination aus jeweils zwei Kugelmikrofonen in Verbindung mit einer elektronischen Signalverarbeitungsschaltung zur Gewichtung und unterschiedlichen Verzögerung der beiden Ausgangssignale der Kugelmikrofone verwendet werden.
Durch eine mehrfache Nutzung der Kugelmikrofone kann die Anzahl der notwendigen Schalleinlaßöffnungen am Hörgerät verringert werden, so daß z.B. die Richtungen vorne, hinten, links, rechts, oben und unten sich mit vier Kugelmikrofonen 5 und jeweils zusätzlichen elektronischen Schaltungen zur Gewichtung und Verzögerung der Ausgangssignale der Kugelmikrofone realisieren lassen.
Wenn das Hörgerät als Hinter-dem-Ohr-Gerät (Hd0) ausgebildet ist, können die einzelnen das Richtmikrofon-System bildenden Mikrofone mit entsprechender Ausrichtung der Schalleinlaßöffnungen am Hauptkörper des Hörgeräts angebracht sein. Hierbei können z.B. vier Mikrofone zur Schallaufnahme von vorne, hinten, unten und von der Seite vorgesehen sein.
Durch die Anbringung von Zusatzkörpern am Hauptkörper des HdO-Hörgeräts können in dem Zusatzkörper Mikrofone mit entsprechenden Schalleinlaßöffnungen angebracht werden, die auch die Berücksichtigung weiterer, z.B. seitlicher Schalleinfallrichtungen ermöglichen.
Ein derartiger am Hauptkörper angebrachter Zusatzkörper kann als abklappbarer Ausleger ausgebildet sein. Der Benutzer kann dann abhängig von der jeweiligen Hörsituation den Zusatzkörper abklappen und dadurch die im Zusatzkörper integrierten Mikrofone entsprechend ausrichten und bei Anderung der Hörsituation den Zusatzkörper wieder platzsparend an den Hauptkörper heranklappen.
Der Zusatzkörper kann als tropfen- oder bogenförmiger Ausleger gestaltet werden, wodurch eine optische Annäherung an einen Ohrschmuck erfolgen kann. Hierdurch wird der optische Gesamteindruck des HdO-Hörgeräts verbessert.
Wenn das Hörgerät als In-dem-Ohr-Gerät (Id0) ausgebildet ist, können in den Hauptkörper des IdO-Hörgeräts mindestens drei Mikrofone integriert werden. Dabei werden vorteilhafte Richtungseigenschaften erzielt, wenn die Schalleinlaßöffnungen der drei Mikrofone auf im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzenden Verbindungslinien angeordnet sind.
Auch beim IdO-Hörgerät kann ein Zusatzkörper am Hauptkörper angebracht sein, der als abklappbarer Ausleger ausgeführt ist. In diesem Zusatzkörper können weitere Mikrofone integriert werden, wodurch in Ergänzung zu den im Hauptkörper integrierten Mikrofonen weitere, z.B. seitliche Schalleinfallrichtungen erfaßbar werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts mit einem Richtmikrofon-System zeichnet sich dadurch aus, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Anpassung an die vorliegende Hörsituation individuell einstellbar ist. Durch die Verwendung mehrerer Mikrofone kann eine Vielzahl verschiedener Hauptrichtungen eingestellt werden, wodurch auch ein von der Seite oder von hinten einfallender Nutzschall berücksichtigt werden kann.
Vorteilhafterweise ist in Normalstellung die Hauptrichtung "vorne" im Richtmikrofon-System eingestellt, so daß von vorne einfallende Nutzsignale, z.B. beim Gespräch einander gegenüberstehender Personen, erfaßt werden.
Darüber hinaus gestattet das erfindungsgemäße Verfahren, die Hauptrichtung völlig variabel einzustellen, wodurch auch eine z.B. beim Bergwandern auftretende Hörsituation mit von der Seite und von hinten einfallenden Nutzsignalen abgebildet werden kann.
Vorteilhafterweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zunächst festgestellt, aus welcher Richtung die stärksten Nutzsignale einfallen, um die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems danach auszurichten. Als Kriterium für die Ermittlung der Hauptrichtung kann das Maximum der Schallenergie oder des Schalldrucks verwendet werden.
Eine Umschaltung einer bisher eingestellten Hauptsignalrichtung kann in Abhängigkeit von verschiedenen Kriterien erfolgen. Die jeweiligen Kriterien können als Schwellwerte im Hörgerät abgespeichert sein, so daß bei Überschreiten derartiger Schwellwerte eine Änderung der Hauptsignalrichtung erfolgt. Die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems kann als ein Umschaltkriterium in Abhängigkeit von der Modulationsfrequenz der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone (Abhängigkeit von kurzzeitigen Schwankungen der Frequenzen der Empfangssignale) eingestellt werden.
Als weitere Umschaltkriterien können der Modulationshub (Pegelunterschied zwischen kurzzeitigen lauten und leisen Empfangssignalen) oder das absolute Frequenzspektrum der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone verwendet werden.
Als weiteres Umschaltkriterium kann die Differenz der Frequenzspektren der aus verschiedenen Richtungen aufgenommenen Signale verwendet werden. Falls diese Differenz von einem abgespeicherten Referenzwert abweicht, kann eine Umschaltung der Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems stattfinden.
Weitere Umschaltkriterien sind die absoluten Pegel der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone sowie die Pegeldifferenz eines kurzzeitigen Pegelspitzenwertes zum Mittelwert des Pegels der Ausgangssignale der Mikrofone.
Beim Umschalten der Hauptrichtung kann auch die Häufigkeit des Oberschreitens festgelegter Pegeldifferenzen von Signalen aus verschiedenen Richtungen der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone berücksichtigt werden. Hierdurch kann ein zu häufiges Umschalten der Hauptsignalrichtung des Richtmikrofon-Systems vermieden werden, wodurch für den Benutzer ein unruhiger Klangeindruck entstehen würde.
Die einzelnen Umschaltkriterien können ständig erfaßt werden und eine ständige Anpassung der Hauptsignalrichtung bewirken. Alternativ kann eine automatische Wiedereinstellung der Hauptrichtung "vorne" erfolgen, wenn nach einer definierten Zeit keine neuen Umschaltrichtungsimpulse registriert werden.
Zur Vermeidung einer Signalverzerrung bei der Zusammenführung der Ausgangssignale, z.B. der Kugelmikrofone, werden deren Ausgangssignale vor der Zusammenführung mit den Ausgangssignalen anderer Mikrofone, insbesondere im Bereich der tiefen Frequenzen, angehoben. Generell können bei den Ausgangssignalen der jeweiligen Mikrofone auftretende Frequenzgangeinbrüche durch einen Equalizer ausgeglichen werden.
Wenn der Hörverlust in beiden Ohren des Hörgeräteträgers unterschiedlich ist, werden vorteilhafterweise die Frequenzgänge der einzelnen Mikrofone für die verschiedenen Richtungen individuell an den jeweiligen Hörverlust angepaßt, so daß der Benutzer bereits mit einem Ohr die Hauptschalleinfallsrichtung feststellen kann.
In weiteren vorteilhaften Verfahrensvarianten werden für das linke und rechte Ohr des Benutzers im Richtmikrofon-System unterschiedliche Hauptsignalrichtungen eingestellt, um z.B. mit einem Hörgerät nach vorne und dem anderen Hörgerät zur Seite und nach hinten hören zu können. Dies kann z.B. bei einer Autofahrt vorteilhaft sein (Binaurales-Richtmikrofon-System).
Eine im Hörgerät vorhandene Ein- oder Mehrkanal-AGC (Automatic Gain Control) kann in den jeweiligen Ein- und Ausschwingzeiten unterschiedlich für die verschiedenen Pegelbereiche angepaßt werden.
Ferner kann in weiteren vorteilhaften Verfahrensvarianten ein durch die Ohrform des Benutzers bedingter Winkel zwischen einer Geraden durch zwei Mikrofone des Hörgeräts und der Horizontalen oder Vertikalen kompensiert werden. Hiermit wird simuliert, daß sich die jeweiligen in die Kompensation einbezogenen Mikrofone trotz ihrer tatsächlichen Schieflage scheinbar direkt in der Horizontalen oder Vertikalen befinden.
Um eine Umschaltung der Hauptsignalrichtung des Richtmikrofon-Systems besonders angenehm durchzuführen und abrupte Umschaltgeräusche zu vermeiden, kann die Verwendung einer Fuzzy-Elektronik vorteilhaft sein.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1
ein Hörgerät mit vier Kugelmikrofonen,
FIG 2, 3
ein HdO-Hörgerät ohne und mit Ausleger sowie
FIG 4, 5
ein IdO-Hörgerät ohne und mit Ausleger.
FIG 1 zeigt ein Hörgerät 2 mit vier Kugelmikrofonen 1a, 1b, 1c und 1d, die jeweils paarweise über in ihrem Aufbau an sich bekannte Verzögerungselemente 5a, 5b und 5c verbunden und in ihrer Richtwirkung eingestellt werden können.
Mikrofon 1a zeigt nach oben, Mikrofon 1b nach vorne, Mikrofon 1c nach rechts und Mikrofon 1d nach hinten. Ober Verzögerungselement 5a können Signale von oben, über Verzögerungselement 5b Signale von links und über das Verzögerungselement Sc Signale von hinten reduziert werden. Dabei werden die jeweils paarweise zusammengeschalteten Mikrofone 1a und 1b, 1b und 1c sowie 1b und 1d jeweils über die Verzögerungselemente 5a, 5b, 5c zu Richtmikrofonen mit eingestellter Richtcharakteristik zusammengeschaltet.
Zur Erzielung einer Richtcharakteristik höherer Ordnung können auch drei oder mehr Mikrofone verbunden und verschaltet werden (nicht abgebildet).
Das Gesamtausgangssignal wird in der Signalverarbeitungseinrichtung 6, die mit den Verzögerungselementen 5a, 5b, 5c verbunden ist, erzeugt und dem Hörer 7 zugeführt.
FIG 2 zeigt ein herkömmliches HdO-Hörgerät mit den Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b eines Richtmikrofons im Hauptkörper 3. Wenn das Hörgerät am Ohr angebracht ist, befinden sich idealerweise die Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b auf einer Horizontalen 9.
Ein erfindungsgemäßes HdO-Hörgerät geht aus FIG 3 hervor und besitzt einen Hauptkörper 3 mit den beiden Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b, welche auf der Horizontalen 9 liegen. Ferner ist ein Ausleger 4 vorgesehen, der weitere Schalleinlaßöffnungen 8c, 8d aufweist,, die idealerweise im am Ohr angebrachten Zustand auf einer Vertikalen 11 liegen.
Zum seitlichen Hören sollten die Schalleinlaßöffnungen 8a, 8c, wie abgebildet, auf einer Querlinie 10 liegen, wobei die Querlinie 10 rechtwinklig zur Horizontalen 9 und zur Vertikalen 11 verläuft.
Die Schalleinlaßöffnungen können einzeln für jeweilige einzelne Kugelmikrofone oder paarweise für Richtmikrofone vorgesehen sein.
Im HdO-Hörgerät nach FIG 3 kann also hinter den Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b bzw. 8c, 8d jeweils ein Richtmikrofon oder hinter jeder einzelnen Schalleinlaßöffnung 8a, 8b, 8c, 8d ein Kugelmikrofon angebracht sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die am Hauptkörper 3 und am Ausleger 4 angebrachten Mikrofone derart verschaltet werden, daß die Hauptsignalrichtung des durch das Zusammenwirken der Mikrofone gebildeten Richtmikrofon-Systems beliebig einstellbar ist und an die individuelle Hörsituation unmittelbar angepaßt werden kann.
FIG 4 zeigt ein IdO-Hörgerät mit einem Hauptkörper 3, wobei die Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b auf der Horizontalen 9 und die Schalleinlaßöffnungen 8b, 8c auf der Vertikalen 11 liegen.
FIG 5 zeigt ein IdO-Hörgerät mit einem Hauptkörper 3 mit den Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b, 8c sowie dem Ausleger 4 mit der Schalleinlaßöffnung 8d. Idealerweise liegen die Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b auf einer Horizontalen 9, die Schalleinlaßöffnungen 8b, 8c auf einer Vertikalen 11 und die Schalleinlaßöffnung 8d auf der Querlinie 10. Dabei stehen die Horizontale 9, die Querlinie 10 und die Vertikale 11 rechtwinklig aufeinander.
Über das im Ausleger 4 hinter der Schalleinlaßöffnung 8d integrierte Mikrofon, insbesondere Kugelmikrofon, kann beim Abklappen des Auslegers 4 vom Hauptkörper 3, so daß die Verbindungslinie der Schalleinlaßöffnungen 8b, 8d sich rechtwinklig mit den Verbindungslinien der Schalleinlaßöffnungen 8a, 8b sowie 8b, 8c schneidet, auch in seitlicher Richtung eine Hauptsignalrichtung verwirklicht werden.
Falls die Hauptsignalrichtung zur Seite nicht mehr benötigt wird, kann der Ausleger 4 wieder optisch günstig an den Hauptkörper 3 herangeklappt werden. Der hierfür verwendete Klappmechanismus ist nicht abgebildet.
Falls die Verbindungslinien der Schalleinlaßöffnungen der Hörgeräte nach FIG 3 und 5 aufgrund der Anatomie des Ohrs des Benutzers nicht wie abgebildet auf den Horizontalen 9, Querlinien 10 oder Vertikalen 11 liegen, ermöglicht es das erfindungsmäße Verfahren durch Mischung und Gewichtung der Ausgangssignale der hinter den jeweiligen Schalleinlaßöffnungen angeordneten Mikrofone eine Kompensation der Abweichung von der Horizontalen 9, der Querlinie 10 oder der Vertikalen 11.
Damit kann durch Abmischung und Gewichtung der Ausgangssignale simuliert werden, daß das Hörgerät trotz der abweichenden Anatomie im Ohr des Benutzers ideal hinsichtlich des Verlaufs der Verbindungslinien der Schalleinlaßöffnungen zu der Horizontalen 9, der Querlinie 10 und der Vertikalen 11 angeordnet ist.

Claims (24)

  1. Hörgerät mit Richtmikrofon-System mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, einem Hörer und mehreren Mikrofonen, die als Kugel- und/oder Richtmikrofone ausgebildet sind, deren Ausgangssignale zur Erzeugung einer individuellen Richtmikrofoncharakteristik über Verzögerungseinrichtungen und die Signalverarbeitungseinrichtung in unterschiedlicher Gewichtung miteinander verschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone (1a...) mehrere im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzende Hauptrichtungen erfassen, wobei die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Anpassung an die vorliegende Hörsituation individuell einstellbar ist, derart, daß jede zwischen den von den Mikrofonen erfaßbaren Hauptrichtungen liegende Hauptrichtung für das Richtmikrofon-System wählbar ist.
  2. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung von in einer Ebene liegenden Hauptrichtungen das Richtmikrofon-System mindestens drei Kugelmikrofone umfaßt, die auf im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzenden Verbindungslinien angeordnet sind, wobei ein Mikrofon im Kreuzungspunkt angeordnet ist (Figur 4).
  3. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung einer Vielzahl verschiedener Hauptrichtungen, wie von vorne, hinten, unten und von der Seite, das Richtmikrofon-System mindestens vier Kugelmikrofone umfaßt, wobei drei Mikrofone auf im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzenden Verbindungslinien angeordnet sind, wobei sich hierbei ein Mikrofon im Kreuzungspunkt befindet, und wobei das vierte Mikrofon auf einer Senkrechten zur Ebene der vorgenannten drei Mikrofone liegt und wobei die Senkrechte zusätzlich durch eines der drei Mikrofone verläuft (Figuren 3, 5).
  4. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung der Hauptrichtungen einer Ebene, wie von vorne und der Seite, das Richtmikrofon-System mindestens zwei Richtmikrofone umfaßt, wobei die Hauptrichtungen der Richtmikrofone im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
  5. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung einer Vielzahl verschiedener Hauptrichtungen, wie von vorne, unten und von der Seite, mindestens drei Richtmikrofone bzw. von Hauptrichtungen, wie von vorne, hinten, unten, oben und von der Seite, mindestens fünf Richtmikrofone vorgesehen sind.
  6. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Mikrofon (1a-1d) in einem am Hauptkörper (3) des Hörgeräts angebrachten Zusatzkörper integriert ist.
  7. Hörgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper als Ausleger (4) ausgebildet ist.
  8. Hörgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper abklappbar ist.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Hörgerätes mit Richtmikrofon-System mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, einem Hörer und mehreren Mikrofonen, die als Kugel- und/oder Richtmikrofone ausgebildet sind, deren Ausgangssignale zur Erzeugung einer individuellen Richtmikrofoncharakteristik über Verzögerungseinrichtungen und die Signalverarbeitungseinrichtung in unterschiedlicher Gewichtung miteinander verschaltbar sind, gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone auf im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzende Hauptrichtungen ausgerichtet werden, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Anpassung an die vorliegende Hörsituation individuell eingestellt wird und daß jede zwischen den von den Mikrofonen erfaßbaren Hauptrichtungen liegende Hauptrichtung für das Richtmikrofon-System wählbar ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalzustand die Hauptrichtung "vorne" im Richtmikrofon-System eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit von der Richtung des stärksten Schalldrucks (Hauptsignalrichtung) eingestellt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit von der Modulationsfrequenz der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit vom Modulationshub der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit vom absoluten Frequenzspektrum der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit von der Differenz der Frequenzspektren der Signale aus verschiedenen Richtungen eingestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit vom absoluten Pegel der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz eines kurzzeitigen Pegelspitzenwertes zum Mittelwert des Pegels der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems in Abhängigkeit von der Häufigkeit des Überschreitens festgelegter Pegeldifferenzen von Signalen aus verschiedenen Richtungen der Ausgangssignale der einzelnen Mikrofone eingestellt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale, insbesondere der Kugelmikrofone, vor der Zusammenfügung mit den Ausgangssignalen anderer Mikrofone hinsichtlich der tiefen Frequenzen angehoben werden.
  20. Hörgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzgänge der einzelnen Mikrofone, insbesondere der Richtmikrofone, für die verschiedenen Richtungen unterschiedlich an die individuelle Hörfähigkeit des Benutzers angepaßt werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im linken und rechten Teil insbesondere eines binauralen Richtmikrofon-Systems unterschiedliche Hauptsignalrichtungen eingestellt werden.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausschwingzeiten einer Ein- oder Mehrkanal-AGC unterschiedlich für die verschiedenen Pegelbereiche eingestellt werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein geeignetes Mischungsverhältnis der Ausgangssignale zweier Mikrofone ein durch die Ohrform bedingter Winkel zwischen einer Geraden durch die Mikrofone und der Horizontalen oder Vertikalen kompensiert wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Hauptrichtung des Richtmikrofon-Systems mit einer Fuzzy-Elektronik erfolgt.
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