EP1414268A2

EP1414268A2 - Method for adjusting and operating a hearing aid and a hearing aid

Info

Publication number: EP1414268A2
Application number: EP03022928A
Authority: EP
Inventors: Volkmar Hamacher; Torsten Dr. Niederdränk
Original assignee: Siemens Audioligische Technik GmbH
Current assignee: Sivantos GmbH
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2004-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: DE10249416A1; EP1414268A3; EP1414268B1; DK1414268T3; US7313241B2; DE10249416B4; US20040136541A1

Abstract

The adjustment method uses an external signal source (S) for providing an acoustic signal, received by a test object at a point corresponding to the position of the hearing aid microphone system and used for providing a correction function ensuring that the acoustic signal received on the outside of the hearing passage (5) and the acoustic signal received within the hearing passage correspond to one another. The correction function is used for adjustment of filters for the microphone signal provided by the hearing aid microphone system. An Independent claim for a hearing aid with an external microphone system is also included.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Einstellen und zum Betrieb eines am Körper eines Probanden tragbaren Hörhilfegerätes mit einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystem.The invention relates to methods for adjusting and operating a hearing aid device that can be worn on the body of a test person, with a microphone system that is arranged outside the auditory canals of the test person when the hearing aid device is worn.

Ferner betrifft die Erfindung ein am Körper eines Probanden tragbares Hörhilfegerät mit einer Signalverarbeitungseinheit und einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystem.Furthermore, the invention relates to a hearing aid device which can be worn on the body of a test person and has a signal processing unit and a microphone system which is arranged outside the auditory canals of the test person when the hearing aid device is worn.

Befindet sich eine Person in einem natürlichen Schallfeld, so treffen Schalle aus verschiedenen Richtungen mit unterschiedlichen Pegeln, Laufzeiten und Frequenzgewichtungen auf die Trommelfelle beider Ohren. Die Fähigkeit der Person zur Lokalisation unterschiedlicher Signalquellen in dem Schallfeld beruht in der Horizontalebene im Wesentlichen auf der Entstehung von interauralen Pegel- und Laufzeitdifferenzen. Für die von der Schalleinfallsrichtung abhängigen Pegel- und Laufzeitdifferenzen sind vor allem Kopfabschattungseffekte und die richtungsabhängige Übertragungscharakteristik der Außenohren verantwortlich. Die Elevationswahrnehmung (Lokalisationsfähigkeit in der vertikalen Richtung) beruht fast ausschließlich auf der elevationsabhängigen spektralen Färbung des Schallsignals durch die Außenohren.If a person is in a natural sound field, sounds from different directions with different levels, transit times and frequency weightings hit the eardrums of both ears. The ability of the person to localize different signal sources in the sound field is based in the horizontal plane essentially on the development of interaural level and transit time differences. Head shading effects and the directional transmission characteristics of the outer ears are primarily responsible for the level and transit time differences, which depend on the direction of sound incidence. The elevation perception (localization ability in the vertical direction) is based almost exclusively on the elevation-dependent spectral coloring of the sound signal through the outer ears.

Bei der Versorgung einer Person mit Hörhilfegeräten, deren Mikrofone außerhalb der Gehörgänge angebracht sind, z.B. hinter dem Ohr tragbare (HdO) Hörhilfegeräte, findet die spektrale Färbung durch die Außenohren nicht statt, so dass wichtige Richtungs- und Elevationsinformationen verloren gehen. Die Folge sind die bekannten Lokalisationsprobleme (z.B. Vorne-/Hintenverwechslung) von Schwerhörigen, die HdO-Hörhilfegeräte tragen. Die damit verbundene Störung der räumlichen akustischen Orientierung und damit der Klangqualität insgesamt tragen häufig zur Ablehnung der Hörhilfegeräte bei.When a person is provided with hearing aids whose microphones are attached outside the ear canals, e.g. behind the ear (BTE) hearing aids, the spectral coloring does not take place through the outer ears, so that important directional and elevation information is lost. The result is the well-known localization problems (eg confusing front / rear) of hearing impaired people, the BTE hearing aids wear. The associated disturbance of the spatial acoustic orientation and thus the overall sound quality often contribute to the rejection of the hearing aids.

Zur Lösung dieses Problems können in dem Ohr tragbare (IdO) Hörhilfegeräte verwendet werden. Mit diesen lassen sich jedoch allenfalls kleine und mittlere Hörverluste ausgleichen. Außerdem sind sie in der Regel teurer als HdO-Hörhilfegeräte und neigen mehr zu störenden Rückkopplungen.To solve this problem, portable (ITE) hearing aids can be used. With these, however, small and medium hearing losses can be compensated for at most. In addition, they are usually more expensive than BTE hearing aids and are more prone to disturbing feedback.

Um den Schalldruck zu ermitteln, den eine beliebige Signalquelle vor dem Trommelfell einer Person produziert, ist es ausreichend, die Impulsantwort zwischen der Quelle und dem Trommelfell zu kennen. Diese wird HRIR (Head Related Impulse Response) genannt. Ihre Fourier-Transformierte nennt man HRTF (Head Related Transfer Function). Die HRTF umfasst alle physikalischen Kenngrößen zur Lokalisation einer Signalquelle. Sind die HRTFs für das linke und das rechte Ohr bekannt, lassen sich auch binaurale Signale von einer akustischen Quelle synthetisieren.In order to determine the sound pressure that any signal source produces in front of a person's eardrum, it is sufficient to know the impulse response between the source and the eardrum. This is called HRIR (Head Related Impulse Response). Its Fourier transform is called HRTF (Head Related Transfer Function). The HRTF includes all physical parameters for the localization of a signal source. If the HRTFs for the left and right ear are known, binaural signals can also be synthesized from an acoustic source.

In nachhallfreier Umgebung ist die HRTF eine Funktion von vier Variablen: den drei Raum-Koordinaten (bezogen auf den Kopf) und der Frequenz. Zur Bestimmung der HRTFs werden zumeist Messungen an einem Kunstkopf, z.B. dem KEMAR (Knowles Electronics Mannequin for Acoustical Research), durchgeführt. Ein Überblick über die Bestimmung von HRTFs ist z.B. aus Yang, Wonyoung, "Overview of the Head-Related Transfer Functions (HRTFs)", ACS 498B Audio Engineering, The Pennsylvania State University, July 2001, bekannt.In a reverberation-free environment, the HRTF is a function of four variables: the three spatial coordinates (related to the head) and the frequency. To determine the HRTFs, measurements are usually made on an artificial head, e.g. KEMAR (Knowles Electronics Mannequin for Acoustical Research). An overview of the determination of HRTFs is e.g. from Yang, Wonyoung, "Overview of the Head-Related Transfer Functions (HRTFs)", ACS 498B Audio Engineering, The Pennsylvania State University, July 2001.

Aus dem Bereich der Kunstkopftechnik ist bekannt, dass sich die richtungsabhängigen Übertragungsfunktionen des Kopfes und des Außenohres durch Mehrmikrofonanordnungen im Freifeld mit geeigneten nachgeschalteten Filtern relativ genau nachbilden lassen (z.B. Podlaszewski, Mellert: "Lokalisationsversuche für virtuelle Realität mit einer 6-Mikrofonanordnung", DAGA 2001). Die Filter werden dabei mit speziellen Optimierungsverfahren so entworfen, dass die Summe der gefilterten Mikrofonsignale (typischerweise 3 pro Seite) für beliebige Raumrichtungen mit einer gewissen Fehlertoleranz dem Schallsignal entspricht, das in der gleichen Situation bei einem Kunstkopf im Ohrkanal gemessen würde.It is known from the field of artificial head technology that the direction-dependent transmission functions of the head and the outer ear can be simulated relatively accurately in the free field by means of multi-microphone arrangements with suitable downstream filters (eg Podlaszewski, Mellert: "Localization attempts for virtual reality with a 6-microphone arrangement", DAGA 2001). The filters are designed with special optimization methods so that the sum of the filtered microphone signals (typically 3 per side) for any spatial direction with a certain error tolerance corresponds to the sound signal that would be measured in the same situation with an artificial head in the ear canal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Fähigkeit zur Lokalisation einer Signalquelle eines mit wenigstens einem Hörhilfegerät versorgten Probanden zu verbessern.The object of the present invention is to improve the ability to localize a signal source of a subject provided with at least one hearing aid.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen eines am Körper eines Probanden tragbaren Hörhilfegerätes mit einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystem und einer Signalverarbeitungseinheit, wobei ein Testobjekt mit einem von einer externen Signalquelle ausgehenden akustischen Ausgangssignal beschallt wird, wobei das zu dem Testobjekt übertragene akustische Ausgangssignal an einer Stelle des Testobjekts empfangen wird, die einer Stelle des Probanden entspricht, an der bei getragenem Hörhilfegerät das Mikrofonsystem angeordnet ist, wobei das zu dem Testobjekt übertragene akustische Ausgangssignal in einem Gehörgang des Testobjekts empfangen wird, wobei anhand des empfangenen Signals eine Korrekturfunktion bestimmt wird, die angewendet auf das außerhalb des Gehörgangs empfangene Signal dieses zumindest näherungsweise in ein Signal überführt, das dem in dem Gehörgang empfangenen Signal entspricht, und wobei Filtermittel im Hörhilfegerät so eingestellt werden, dass diese Filterfunktion zumindest näherungsweise bei einem von dem Mikrofonsystem erzeugten Mikrofonsignal ausgeführt wird.This object is achieved by a method for adjusting a hearing aid device that can be worn on the body of a test person with a microphone system and a signal processing unit that is arranged outside the auditory canals of the test person when the hearing aid device is worn, whereby a test object is exposed to an acoustic output signal coming from an external signal source, whereby the acoustic output signal transmitted to the test object is received at a point on the test object that corresponds to a point on the test subject at which the microphone system is arranged when the hearing aid device is worn, the acoustic output signal transmitted to the test object being received in an auditory canal of the test object, based on the received one Signal is determined a correction function which, when applied to the signal received outside the auditory canal, converts it at least approximately into a signal which corresponds to the signal received in the auditory canal, and wherein filter means in the hearing aid are set in such a way that this filter function is carried out at least approximately with a microphone signal generated by the microphone system.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines am Körper eines Probanden tragbaren Hörhilfegerätes mit einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystem und einer Signalverarbeitungseinheit, wobei ein von einer externen Signalquelle ausgehendes akustisches Ausgangssignal von dem Mikrofonsystem als akustisches Eingangssignal aufgenommen und in wenigstens ein elektrisches Mikrofonsignal gewandelt wird, wobei ein Signalfehler bei dem elektrischen Mikrofonsignal oder einem daraus hervorgehenden elektrischen Signal, der durch die Aufnahme des akustischen Eingangssignals außerhalb des Gehörgangs gegenüber einem akustischen Eingangssignal, das dasselbe akustische Ausgangssignal ohne Versorgung durch ein Hörhilfegerät in einem Gehörgang des Probanden erzeugen würde, entsteht, in Abhängigkeit der Richtung, in der sich die Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden befindet, zumindest teilweise korrigiert wird, und wobei das korrigierte elektrische Mikrofonsignal oder das korrigierte, aus dem Mikrofonsignal hervorgehende elektrische Signal weiterverarbeitet und in ein Hörhilfegeräte-Ausgangssignal gewandelt und dem Probanden zugeführt wird.Furthermore, the object is achieved by a method for operating a hearing aid device which can be worn on the body of a test person, with a microphone system which is arranged outside the test person's auditory canals when the hearing aid device is worn, and a signal processing unit, one from an external signal source outgoing acoustic output signal is received by the microphone system as an acoustic input signal and converted into at least one electrical microphone signal, wherein a signal error in the electrical microphone signal or a resulting electrical signal, caused by the recording of the acoustic input signal outside the auditory canal compared to an acoustic input signal, the same acoustic output signal without supply from a hearing aid in an auditory canal of the subject would arise, depending on the direction in which the signal source is located relative to the subject's head, is at least partially corrected, and the corrected electrical microphone signal or the corrected one the electrical signal resulting from the microphone signal is further processed and converted into a hearing aid output signal and supplied to the test subject.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein am Körper eines Probanden tragbares Hörhilfegerät mit einer Signalverarbeitungseinheit und einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystem durch das ein akustisches Eingangssignal, das aus einem von wenigstens einer externen Signalquelle ausgehenden akustischen Ausgangssignal hervorgeht, aufnehmbar und in wenigstens ein elektrisches Mikrofonsignal wandelbar ist, wobei das Hörhilfegerät Mittel zur Korrektur eines Signalfehlers, der bei dem elektrischen Mikrofonsignal oder einem daraus hervorgehenden Signal durch die Aufnahme des akustischen Eingangssignals außerhalb der Gehörgange des Probanden gegenüber einem bei gleichem akustischem Ausgangssignal in einem Gehörgang des Probanden aufgenommenen akustischen Eingangssignal entsteht, umfasst.In addition, the object is achieved by a hearing aid device which can be worn on the body of a test person and has a signal processing unit and a microphone system which is arranged outside the test person's auditory canals when the hearing aid device is worn and which can be used to record and record an acoustic input signal which results from an acoustic output signal emanating from at least one external signal source is convertible into at least one electrical microphone signal, the hearing aid device for correcting a signal error which is recorded in the electrical microphone signal or a signal resulting therefrom by recording the acoustic input signal outside the auditory canal of the test person compared to one recorded in the auditory canal of the test person with the same acoustic output signal acoustic input signal arises, includes.

Das Mikrofonsystem des Hörhilfegerätes gemäß der Erfindung besteht wenigstens aus einem Mikrofon. Vorzugsweise ist das Mikrofonsystem jedoch als Richtmikrofonsystem ausgebildet, das aus mehreren elektrisch miteinander verschalteten omnidirektionalen Mikrofonen aufgebaut ist. Idealerweise müsste bei der Versorgung eines Schwerhörigen mit einem Hörhilfegerät die Schallaufnahme durch das Mikrofonsystem in dem Gehörgang direkt vor dem Trommelfell des zu versorgenden Ohres des Schwerhörigen erfolgen, da dann die Signalformung eines akustischen Signals durch den Kopf und das Außenohr mitberücksichtigt wäre. Dies ist in der Praxis jedoch allenfalls bedingt durch die Versorgung mit einem in dem Ohr tragbaren Hörhilfegerät möglich, wobei insbesondere bei vollständig im Gehörgang getragenen Hörhilfegeräten die Abweichung gegenüber einem idealen Mikrofon-Eingangssignal minimal ist. Je weiter die Schallaufnahme von dem Gehörgang entfernt erfolgt, desto größer wird die Abweichung gegenüber dem idealen Eingangssignal. Bereits bei hinter dem Ohr tragbaren (HdO-) Hörhilfegeräten wird bei der Schallaufnahme durch das Mikrofonsystem die Übertragungsfunktion des Außenohres bei herkömmlichen Hörhilfegeräten nicht berücksichtigt. Noch größer wird der Fehler bei am Rumpf getragenen Hörhilfegeräten, z.B. Taschenoder Brust-Hörhilfegeräten. Bei diesen bleibt bislang auch die Abschattungswirkung des Kopfes unberücksichtigt bzw. kommt die Körperabschattung verfälschend hinzu.The microphone system of the hearing aid device according to the invention consists of at least one microphone. However, the microphone system is preferably designed as a directional microphone system, which consists of a plurality of omnidirectional systems which are electrically connected to one another Microphones is built. Ideally, when a hearing-impaired person is supplied with a hearing aid, the sound system should record the sound in the ear canal directly in front of the eardrum of the hearing-impaired ear, since the signal formation of an acoustic signal by the head and the outer ear would then also be taken into account. In practice, however, this is at most possible due to the supply with a hearing aid that can be worn in the ear, the deviation from an ideal microphone input signal being minimal, in particular with hearing aids worn completely in the ear canal. The further the sound is recorded from the ear canal, the greater the deviation from the ideal input signal. Even with (BTE) hearing aids that can be worn behind the ear, the transmission function of the outer ear is not taken into account in conventional hearing aids when recording sound through the microphone system. The error becomes even greater with hearing aids worn on the trunk, for example pocket or chest hearing aids. So far, the shadowing effect of the head has not been taken into account or the body shading has been falsified.

Der Fehler bei der Aufnahme eines von einer Signalquelle ausgehenden akustischen Signals, der durch die nicht ideale Anordnung des Mikrofonsystems außerhalb der Gehörgänge eines Probanden entsteht, kann gemäß der Erfindung durch Messungen erfasst und nachfolgend zumindest teilweise kompensiert werden. Beispielsweise wird zur Messung des Fehlers einerseits die Übertragungsfunktion zwischen der externen Signalquelle und der Stelle am Körper, an der sich des Mikrofonsystem des Hörhilfegerätes befindet, und andererseits bei den gleichen äußeren Bedingungen (Ausgangssignal, Position der Signalquelle gegenüber dem Probanden) zwischen der externen Signalquelle und dem Gehörgang des Probanden, der mit dem Hörhilfegerät versorgt werden soll, ermittelt. So wird z.B. bei der beabsichtigten Versorgung eines Hörgeräteträgers mit einem HdO-Hörhilfegerät, bei dem das Mikrofonsystem am oberen Rand der Ohrmuschel angeordnet ist, einerseits die Übertragungsfunktion zwischen der Signalquelle und dem Gehörgang und andererseits die Übertragungsfunktion zwischen der externen Signalquelle und der Stelle am oberen Rand des Außenohres bestimmt, an der bei getragenem HdO-Hörhilfegerät das Mikrofon des Hörhilfegerätes sitzt. Aus den so für jeweils unterschiedliche Stellen (im Beispiel an oberen Rand des Außenohres und in dem Gehörgang) gemessenen Übertragungsfunktionen und insbesondere aus der Differenz (in dB) dieser Übertragungsfunktionen lässt sich leicht das im Beispiel gesuchte Übertragungsverhalten des Außenohrs ermitteln. Diese Übertragungsfunktion beschreibt die Signalformung eines akustischen Signals durch das Außenohr, die bei einem herkömmlichen HdO-Hörhilfegerät nicht berücksichtigt wird.According to the invention, the error in the recording of an acoustic signal emanating from a signal source, which arises due to the non-ideal arrangement of the microphone system outside the auditory canal of a subject, can be detected by measurements and subsequently at least partially compensated for. For example, to measure the error, on the one hand the transfer function between the external signal source and the point on the body where the microphone system of the hearing aid is located, and on the other hand, under the same external conditions (output signal, position of the signal source relative to the subject) between the external signal source and the auditory canal of the subject who is to be supplied with the hearing aid device. For example, when a hearing aid wearer is provided with a BTE hearing aid with the microphone system on the upper edge the pinna is arranged, on the one hand determines the transfer function between the signal source and the auditory canal and on the other hand determines the transfer function between the external signal source and the location on the upper edge of the outer ear at which the microphone of the hearing aid sits when the BTE hearing aid is worn. The transmission behavior of the outer ear sought in the example can easily be determined from the transmission functions thus measured for different places (in the example at the upper edge of the outer ear and in the auditory canal) and in particular from the difference (in dB) of these transmission functions. This transfer function describes the signal formation of an acoustic signal through the outer ear, which is not taken into account in a conventional BTE hearing aid device.

Zur Durchführung der Messungen sind unterschiedliche Methoden wählbar. Einerseits lässt sich die Außenohr-Übertragungsfunktion an einem Kunstkopf, beispielsweise dem KEMAR, ermitteln. Hierzu werden hinter den Ohren des Kunstkopfes sowie in den Gehörgängen des Kunstkopfes Mikrofone angeordnet und der Kunstkopf mit einem von einer externen Signalquelle ausgehenden akustischen Signal beschallt. Aus den für unterschiedliche Frequenzen und unterschiedliche Positionen der Signalquelle gegenüber dem Kunstkopf am Kunstkopf von den Mikrofonen empfangenen Signalen kann so aus den Unterschieden zwischen den jeweils hinter einem Ohr und in dem zugehörigen Gehörgang gemessenen Signalen die Übertragungsfunktion der Außenohren in Abhängigkeit der Signalfrequenz und der Position der Signalquelle bestimmt werden. Es zeigt sich, dass mit zunehmender Entfernung der Signalquelle zum Kunstkopf die Kenntnis der genauen Position der Signalquelle, die insbesondere die Entfernung der Signalquelle zum Kunstkopf mit enthält, nicht erforderlich ist. Vielmehr lässt sich die Übertragungsfunktion in guter Näherung dadurch ermitteln, dass lediglich die relative Ausrichtung der Signalquelle gegenüber dem Kunstkopf und damit aus der Sicht des Kunstkopfes die Einfallsrichtung des akustischen Signals betrachtet wird. Ist die Übertragungsfunktion des Außenohres in Abhängigkeit der Frequenz und der Einfallsrichtung bekannt, so lässt sich daraus eine Korrekturfunktion ableiten, die auf das Mikrofonsignal des außerhalb des Gehörgangs angeordneten Mikrofons anzuwenden ist, um daraus das gleiche Mikrofonsignal zu erzeugen, das in dem Gehörgang des betreffenden Ohres erzeugt würde.Different methods can be selected to carry out the measurements. On the one hand, the outer ear transfer function can be determined on an artificial head, for example the KEMAR. For this purpose, microphones are arranged behind the ears of the artificial head and in the auditory canals of the artificial head, and the artificial head is exposed to an acoustic signal emanating from an external signal source. From the signals received by the microphones for different frequencies and different positions of the signal source relative to the artificial head on the artificial head, the transfer function of the outer ears depending on the signal frequency and the position of the signals can be determined from the differences between the signals measured behind an ear and in the associated ear canal Signal source can be determined. It turns out that with increasing distance from the signal source to the artificial head, knowledge of the exact position of the signal source, which in particular also includes the distance of the signal source from the artificial head, is not necessary. Rather, the transfer function can be determined to a good approximation by only considering the relative orientation of the signal source with respect to the artificial head and thus from the perspective of the artificial head the direction of incidence of the acoustic signal. is If the transfer function of the outer ear is known as a function of the frequency and the direction of incidence, a correction function can be derived from this, which is to be applied to the microphone signal of the microphone arranged outside the ear canal in order to generate the same microphone signal that generates in the ear canal of the ear in question would.

Die gleiche Vorgehensweise lässt sich auch auf andere Tragepositionen eines Hörhilfegerätes übertragen, z.B. im Schulterbereich oder an der Kleidung. In diesen Fällen ist dann allerdings zusätzlich auch die relative Ausrichtung des Mikrofonsystems des Hörhilfegerätes gegenüber dem Kopf zu berücksichtigen.The same procedure can also be applied to other wearing positions of a hearing aid, e.g. in the shoulder area or on clothing. In these cases, however, the relative orientation of the microphone system of the hearing aid device relative to the head must also be taken into account.

Neben Messungen an einem Kunstkopf können auf gleiche Weise auch Messungen an einem oder einer Anzahl an Probanden durchgeführt werden. Durch die Wahl der Probanden lässt sich eine bessere Übereinstimmung mit einem mit einem Hörhilfegerät zu versorgenden Schwerhörigen erreichen, als dies durch Messungen an einem Kunstkopf möglich wäre. Die besten Ergebnisse erhält man allerdings, wenn die Messungen direkt an dem mit einem Hörhilfegerät zu versorgenden Probanden durchgeführt werden.In addition to measurements on an artificial head, measurements can also be carried out on one or a number of test subjects in the same way. By selecting the test subjects, a better match with a hearing impaired person to be supplied with a hearing aid device can be achieved than would be possible by measurements on an artificial head. The best results are obtained, however, if the measurements are carried out directly on the test person to be supplied with a hearing aid.

Eine weitere Verbesserung des Signalübertragungsverhaltens eines Hörhilfegerätes wird dadurch erreicht, dass die Messungen direkt mit dem Hörhilfegerät, oder zumindest einem baugleichen Hörhilfegerät, durchgeführt werden, mit dem der Proband versorgt werden soll. Dann können bei der Fehlerkorrektur des von dem Mikrofonsystem erzeugten Mikrofonsignals auch die internen Signalübertragungseigenschaften des Mikrofonsystems, ja sogar das Signalübertragungsverhalten des Hörhilfegerätes insgesamt, z.B. die Frequenzgänge einzelner Mikrofone des Mikrofonsystems oder des Hörers, mit berücksichtigt und zumindest teilweise korrigiert werden. Durch eine Vielzahl von Messungen lassen sich die in den Mikrofonsignalpfaden des Mikrofonsystems vorhandenen Filtermittel derart optimieren, dass für jede Einfallsrichtung und Frequenz eines Eingangssignals das von dem Mikrofonsystem erzeugte Mikrofonsignal gut mit einem in der gleichen Umgebungssituation in einem Gehörgang des Probanden von einem Testmikrofon erzeugten Mikrofonsignal zumindest näherungsweise übereinstimmt. Vorzugsweise erfolgt auch hierbei eine Optimierung unter Einbeziehung einer Vielzahl unterschiedlicher Ausrichtungen der Signalquelle gegenüber dem Kopf des Probanden sowie für eine Vielzahl unterschiedlicher Ausgangssignale. Dabei kann die gesuchte Übertragungsfunktion für eine bestimmte Messung, charakterisiert durch die Position der Signalquelle gegenüber dem Kopf des Probanden und die Signalfrequenz des Schallsignals, exakt bestimmt werden. Durch eine Vielzahl unterschiedlicher Messungen lässt sich die zur Fehlerkorrektur notwendige Übertragungsfunktion der Filtermittel in Abhängigkeit der Position und der Frequenz durch bekannte Optimierungsverfahren optimieren.A further improvement in the signal transmission behavior of a hearing aid device is achieved in that the measurements are carried out directly with the hearing aid device, or at least with an identical hearing aid device, with which the test subject is to be supplied. Then, when correcting the error in the microphone signal generated by the microphone system, the internal signal transmission properties of the microphone system, even the signal transmission behavior of the hearing aid as a whole, for example the frequency responses of individual microphones of the microphone system or the listener, can also be taken into account and at least partially corrected. The filter means present in the microphone signal paths of the microphone system can be optimized by a large number of measurements in such a way that that for each direction of incidence and frequency of an input signal, the microphone signal generated by the microphone system corresponds at least approximately at least approximately with a microphone signal generated by a test microphone in the auditory canal of the subject. Here, too, an optimization is preferably carried out, taking into account a large number of different orientations of the signal source relative to the subject's head and for a large number of different output signals. The desired transfer function for a specific measurement, characterized by the position of the signal source in relation to the subject's head and the signal frequency of the sound signal, can be exactly determined. The transfer function of the filter means, which is necessary for error correction, can be optimized as a function of the position and the frequency by a large number of different measurements using known optimization methods.

Ist die Signalübertragungsfunktion zwischen einem Punkt, an dem das Mikrofonsystem eines Hörhilfegerätes platziert werden soll, und einem Punkt in dem Gehörgang eines mit dem Hörhilfegerät zu versorgenden Probanden zumindest näherungsweise bekannt, so kann diese Information auf unterschiedliche Weise zur Signalverarbeitung in dem Hörhilfegerät verwendet werden. So sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Mikrofonsystem des Hörhilfegerätes mehrere Mikrofone umfasst. Für die einzelnen Messungen bezüglich unterschiedlicher Ausgangssituationen (unterschiedliche Frequenzen des Ausgangssignals und/oder unterschiedliche Position der externen Signalquelle gegenüber dem Kopf des Probanden) lassen sich dann Einstellungen für in den Mikrofonsignalpfaden angeordnete Filtermittel angeben, die den Fehler durch die nicht optimale Platzierung der Mikrofone außerhalb der Gehörgänge ausgleichen. Ein Mikrofonsignal, das in der gleichen Ausgangssituation von einem in dem Gehörgang angeordneten Mikrofon erzeugt worden wäre, entsteht somit aus der Gesamtheit der von den einzelnen Mikrofonen des Mikrofonsystems erzeugten und gefilterten Mikrofonsignale.If the signal transmission function between a point at which the microphone system of a hearing aid device is to be placed and a point in the auditory canal of a subject to be supplied with the hearing aid device is at least approximately known, this information can be used in different ways for signal processing in the hearing aid device. One embodiment of the invention provides that the microphone system of the hearing aid device comprises several microphones. For the individual measurements relating to different output situations (different frequencies of the output signal and / or different position of the external signal source relative to the subject's head), settings for filter means arranged in the microphone signal paths can then be specified, which filter the error due to the non-optimal placement of the microphones outside the Compensate ear canals. A microphone signal, which would have been generated in the same starting situation by a microphone arranged in the ear canal, thus arises from the totality of those individual microphones of the microphone system generated and filtered microphone signals.

Für unterschiedliche Ausgangssituationen erhält man in der Regel unterschiedliche Filterfunktionen. Mittels bekannter mathematischer Optimierungsverfahren können jedoch Filterfunktionen errechnet werden, bei denen die Abhängigkeit von der Position der Signalquelle gegenüber dem Probanden entfällt und bei denen der dadurch entstehende Fehler, z.B. über alle erfassten Ausgangssituationen gemittelt, minimiert ist. Das Ergebnis dieser Optimierung wird dabei umso besser, je mehr Messungen vorliegen und je mehr Mikrofone das Mikrofonsystem umfasst.Different filter functions are usually obtained for different initial situations. Using known mathematical optimization methods, however, filter functions can be calculated in which the dependence on the position of the signal source with respect to the test subject is eliminated and in which the resulting error, e.g. averaged over all recorded starting situations, is minimized. The result of this optimization is the better the more measurements are available and the more microphones the microphone system comprises.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, während des Betriebes des Hörhilfegerätes Informationen über die Ausrichtung des Kopfes relativ zu einer Signalquelle, von der ein akustisches Ausgangssignal ausgeht, zu gewinnen. Umfasst ein Hörhilfegerät beispielsweise ein Richtmikrofonsystem mit mehreren unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen, so kann diese Information durch einen einfachen Pegelvergleich der von den unterschiedlichen Richtmikrofonen erzeugten Mikrofonsignale direkt mit Hilfe des Mikrofonsystem gewonnen werden. Ist jedoch die Einfallsrichtung des akustischen Signals gegenüber dem Kopf des Probanden bekannt, so ist auf das gewonnene Mikrofonsignal lediglich die zuvor für diese Einfallsrichtung bestimmte Korrekturfunktion anzuwenden, damit das Mikrofonsignal zumindest näherungsweise mit einem Mikrofonsignal übereinstimmt, das in der gleichen Situation durch ein in dem Gehörgang des Probanden angeordnetes Mikrofon entstanden wäre. Bemerkenswert dabei ist, dass es nicht erforderlich ist, die Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden exakt zu lokalisieren, sondern dass in der Praxis die Kenntnis der Richtung, in der sich die Signalquelle relativ zum Kopf befindet, genügt. Der dadurch entstehende Fehler ist für Entfernungen der Signalquelle zum Kopf von mehr als einen halben Meter unerheblich und daher in der Regel zu vernachlässigen. Zur Lokalisation einer Signalquelle in der horizontalen Ebene ist es daher lediglich erforderlich, den Winkel, den die Verbindungslinie zwischen der Signalquelle und dem Kopf mit der Geradeaus-Blickrichtung des Probanden in dieser Ebene einschließt, zu bestimmen. Die Übertragungsfunktion eines Korrekturfilters ist dann nur noch von einer Raum-Variablen, nämlich dieser Einfallsrichtung, abhängig. Soll zusätzlich die Lokalisation der Signalquelle in vertikaler Richtung möglich sein, so ist auch diese Ausrichtung der Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden zu erfassen und durch eine geeignete Filterfunktion, die auch von dieser Variablen abhängig ist, zu korrigieren. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin begründet, dass durch die Lokalisation der Signalquelle die Filtermittel zur Korrektur des durch die nicht ideale Position des Mikrofonsystems außerhalb des Gehörgangs hervorgerufenen Signalfehlers sehr genau durchgeführt werden kann. Nachteilig ist allerdings die Notwendigkeit, die Signalquelle möglichst exakt zu lokalisieren und der damit verbundene, hohe Rechenaufwand.Another embodiment of the invention provides for information about the orientation of the head relative to a signal source, from which an acoustic output signal originates, to be obtained during operation of the hearing aid device. If a hearing aid comprises, for example, a directional microphone system with several different preferred reception directions, this information can be obtained directly by means of the microphone system by a simple level comparison of the microphone signals generated by the different directional microphones. However, if the direction of incidence of the acoustic signal in relation to the subject's head is known, then only the correction function previously determined for this direction of incidence is to be applied to the microphone signal obtained, so that the microphone signal at least approximately corresponds to a microphone signal which, in the same situation, is caused by an in the ear canal the subject's microphone would have arisen. It is remarkable that it is not necessary to exactly locate the signal source relative to the subject's head, but that in practice it is sufficient to know the direction in which the signal source is located relative to the head. The resulting error is irrelevant for distances of the signal source to the head of more than half a meter and is therefore usually negligible. To localize a signal source in the horizontal plane, it is therefore only necessary to determine the angle which the connecting line between the signal source and the head includes with the test person's straight-line viewing direction in this plane. The transfer function of a correction filter is then only dependent on a space variable, namely this direction of incidence. If the localization of the signal source in the vertical direction should also be possible, this alignment of the signal source relative to the subject's head must also be recorded and corrected using a suitable filter function, which also depends on this variable. The advantage of this embodiment lies in the fact that, by localizing the signal source, the filter means for correcting the signal error caused by the non-ideal position of the microphone system outside the auditory canal can be carried out very precisely. However, the disadvantage is the need to localize the signal source as precisely as possible and the associated high computational effort.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Mikrofonsystem mehrere Richtmikrofone, wobei sich die Filter zur Fehlerkorrektur in den Signalpfaden der Richtmikrofone befinden. Dabei ist jedes Filter bezüglich der Vorzugs-Empfangsrichtung des Richtmikrofons, in dessen Signalpfad es angeordnet ist, optimiert. Die Filterfunktion eines einzelnen Filters ergibt sich aus der Kenntnis der Signalübertragungsfunktion des von der Signalquelle abgegebenen akustischen Signals zwischen der Position, an der sich das Richtmikrofon befindet, und einer Position im Gehörgang des Probanden bei einer Ausrichtung des betreffenden Richtmikrofons, bei der dieses genau auf die externe Signalquelle ausgerichtet ist. Auch diese Ausführungsform kann sowohl für eine Fehlerkorrektur lediglich in einer horizontalen Ebene oder aber im dreidimensionalen Raum ausgelegt sein. Für die horizontale Ebene sind wenigstens zwei, für den dreidimensionalen Raum wenigstens drei Richtmikrofone erforderlich. Die Fehlerkorrektur wird umso besser, je mehr Richtmikrofone verwendet werden und je stärker deren Richtungsdipole ausgebildet sind. Insbesondere bei der Verwendung vieler Richtmikrofone können diesen statische Korrekturfilter nachgeschaltet werden. Diese werden einmal für die betreffende Vorzugs-Empfangsrichtung des zugehörigen Richtmikrofons eingestellt und dann während des Betriebs des Hörhilfegerätes nicht mehr verändert.In another embodiment of the invention, the microphone system comprises a plurality of directional microphones, the filters for error correction being located in the signal paths of the directional microphones. Each filter is optimized with regard to the preferred reception direction of the directional microphone in whose signal path it is arranged. The filter function of an individual filter results from the knowledge of the signal transmission function of the acoustic signal emitted by the signal source between the position at which the directional microphone is located and a position in the subject's auditory canal when the directional microphone in question is aligned, in which the latter is precisely aligned with the external signal source is aligned. This embodiment can also be designed for error correction only in a horizontal plane or in three-dimensional space. At least two directional microphones are required for the horizontal plane and at least three for the three-dimensional space. The error correction The better the more directional microphones are used and the more their directional dipoles are designed, the better. In particular when using many directional microphones, this static correction filter can be connected downstream. These are set once for the preferred direction of reception of the associated directional microphone and are then no longer changed during the operation of the hearing aid device.

Ist ein Richtmikrofon aus mehreren elektrisch miteinander verschalteten omnidirektionalen Mikrofonen aufgebaut, so ist es leicht möglich, die Richtcharakteristik während des Betriebs des Hörhilfegerätes und insbesondere die Ausrichtung des Richtungsdipols zu verändern. Um auch diesem Umstand bei der Fehlerkorrektur Rechnung zu tragen, kann in gleichem Maße auch ein einem Richtmikrofon nachgeschaltetes Korrekturfilter in Abhängigkeit der Ausrichtung des Richtungsdipols einstellbar sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass dann auch bei einem Mikrofonsystem mit wenigen Richtmikrofonen oder nur einem Richtmikrofon eine optimale Einstellung auf die akustische Signalquelle erfolgen kann. Das dem Richtmikrofon nachgeschaltete Korrekturfilter wird dann vorteilhaft jeweils so eingestellt, dass im Hörhilfegerät die Übertragungsfunktion des Außenohrs für ein Schallsignal nachgebildet wird, das aus der Richtung kommt, in die das Richtmikrofon ausgerichtet ist.If a directional microphone is made up of a plurality of omnidirectional microphones which are electrically connected to one another, it is easily possible to change the directional characteristic during operation of the hearing aid device and in particular the orientation of the directional dipole. In order to take this circumstance into account when correcting errors, a correction filter connected downstream of a directional microphone can also be set to the same extent depending on the orientation of the directional dipole. This has the particular advantage that an optimum setting for the acoustic signal source can then also be made in a microphone system with a few directional microphones or only one directional microphone. The correction filter downstream of the directional microphone is then advantageously set such that the transmission function of the outer ear is simulated in the hearing aid device for a sound signal that comes from the direction in which the directional microphone is oriented.

Die bislang für eine akustische Signalquelle beschriebene Vorgehensweise kann analog auch bei einer Vielzahl akustischer Signalquellen angewandt werden. Insbesondere kann dabei eine Ausrichtung eines Richtmikrofons oder die Erfassung der Einfallsrichtung eines akustischen Signals für das stärkste von dem Mikrofonsystem empfangene Signal erfolgen. Die Fehlerkorrektur wird dann insbesondere für die damit verbundene Signalquelle optimiert. Ferner ist es auch möglich, die Fehlerkorrektur für Signale mit bestimmten Eigenschaften zu optimieren, auch wenn ein derartiges Signal augenblicklich nicht das stärkste mit dem Mikrofonsystem aufgenommene Signal ist. So kann beispielsweise die Korrektur für ein auf einen bestimmten Frequenzbereich begrenztes Signal oder ein als Sprachsignal erkanntes Signal optimiert sein.The procedure previously described for an acoustic signal source can also be applied analogously to a large number of acoustic signal sources. In particular, a directional microphone can be aligned or the direction of incidence of an acoustic signal recorded for the strongest signal received by the microphone system. The error correction is then optimized in particular for the signal source connected to it. Furthermore, it is also possible to optimize the error correction for signals with certain properties, even if such a signal is not currently the strongest signal recorded with the microphone system is. For example, the correction can be optimized for a signal limited to a specific frequency range or for a signal recognized as a speech signal.

Die Erfindung kann bei allen bekannten Hörhilfegeräte-Typen angewendet werden, bei denen die Signalaufnahme nicht direkt im Gehörgang erfolgt, beispielsweise bei hinter dem Ohr tragbaren Hörhilfegeräten, in der Concha tragbaren Hörhilfegeräten, Taschenhörhilfegeräten, implantierbaren Hörhilfegeräten oder Cochlea-Implantaten. Weiterhin kann das Hörhilfegerät gemäß der Erfindung auch Teil eines mehrere Geräte zur Versorgung eines Schwerhörigen umfassenden Hörgerätesystems sein, z.B. Teil eines Hörgerätesystems mit zwei am Kopf getragenen Hörhilfegeräten zur binauralen Versorgung oder Teil eines Hörgerätesystem, bestehend aus einem am Kopf tragbaren Gerät und einer am Körper tragbaren Prozessoreinheit.The invention can be applied to all known hearing aid types in which the signal is not recorded directly in the auditory canal, for example in hearing aids which can be worn behind the ear, hearing aids which can be worn in the concha, pocket hearing aids, implantable hearing aids or cochlear implants. Furthermore, the hearing aid device according to the invention can also be part of a hearing aid system comprising several devices for the care of a hearing impaired person, e.g. Part of a hearing aid system with two hearing aids worn on the head for binaural care or part of a hearing aid system consisting of a device that can be worn on the head and a processor unit that can be worn on the body.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figur 1 einen Probanden in einer Testumgebung,
Figur 2 die Ausrichtung einer Signalquelle bezüglich eines Kopfes,
Figur 3 eine Anordnung zur Bestimmung der Übertragungsfunktion des Außenohres,
Figur 4 ein Ersatzschaltbild der Anordnung gemäß Figur 3,
Figur 5 ein Blockschaltbild eines Hörhilfegerätes mit Korrekturfiltern in den Mikrofonsignalpfaden,
Figur 6 ein schematisches Blockschaltbild eines Hörhilfegerätes mit einem Richtungssensor,
Figur 7 ein Hörhilfegerät mit mehreren Richtmikrofonen und
Figur 8 eine mögliche Ausrichtung der Richtmikrofone des Hörhilfegerätes gemäß Figur 7.

Further details and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments. Show it:

FIG. 1 shows a subject in a test environment,
FIG. 2 shows the alignment of a signal source with respect to a head,
FIG. 3 shows an arrangement for determining the transfer function of the outer ear,
FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG. 3,
FIG. 5 shows a block diagram of a hearing aid device with correction filters in the microphone signal paths,
FIG. 6 shows a schematic block diagram of a hearing aid device with a direction sensor,
Figure 7 is a hearing aid with several directional microphones and
FIG. 8 shows a possible alignment of the directional microphones of the hearing aid device according to FIG. 7.

Figur 1 zeigt eine Testanordnung zur Bestimmung der HRTF sowie der Außenohr-Übertragungsfunktion eines menschlichen Ohres, wobei unter der Außenohr-Übertragungsfunktion lediglich die Übertragungsfunktion zwischen einem Punkt am äußeren Rand des Außenohres und dem Gehörgang verstanden wird. Hierfür befinden sich ein Proband 1 sowie eine Signalquelle S in einer Testumgebung. Am oberen Rand des rechten Ohres 2 des Probanden 1 ist ein Mikrofon MIC1 an einer Stelle des Ohres 2 angeordnet, an der auch das Mikrofonsystem zur Schallaufnahme eines akustischen Eingangssignals bei einem hinter dem Ohr tragbaren Hörhilfegerät sitzt. Weiterhin befindet sich ein zweites Mikrofon MIC2 in dem Gehörgang des rechten Ohres 2 des Probanden 1. Sowohl die Mikrofone MIC1 und MIC2 als auch die Signalquelle S sind mit einem Computersystem 3 verbunden. Aus der Differenz der von den Mikrofonen MIC1 und MIC2 aufgenommenen akustischen Eingangssignale, die von einem akustischen Ausgangssignal der Signalquelle S hervorgerufen werden, kann die Übertragungsfunktion des Außenohrs ermittelt werden. Da die Übertragungsfunktion von der Frequenz des akustischen Ausgangssignals sowie der Position der Signalquelle S relativ zum Kopf des Probanden 1 abhängt, ist eine Vielzahl an Messungen mit unterschiedlichen Frequenzen und unterschiedlichen Positionen erforderlich, um die Übertragungsfunktion möglichst genau bestimmen zu können. Zur Beschreibung der Position der Signalquelle S relativ zum Kopf der Testperson 1 wird vorteilhaft ein kartesisches Koordinatensystem herangezogen. Dabei befindet sich der Ursprung des Koordinatensystems im Ausführungsbeispiel an der Position des Mikrofons MIC2 in dem betreffenden Gehörgang des Probanden 1. Vorzugsweise ist die Geradeaus-Blickrichtung des Probanden 1 parallel zur y-Achse des Koordinatensystems. Die x-Achse ist rechtwinklig hierzu angeordnet und spannt zusammen mit der y-Achse eine horizontale Ebene auf. Die z-Achse weist senkrecht nach oben. So kann durch eine Vielzahl an Messungen die Übertragungsfunktion des Außenohres bei dieser speziellen Mikrofonanordnung in Abhängigkeit der Frequenz sowie der x-, y-und z-Koordinaten sehr genau bestimmt werden. Es zeigt sich, dass die Entfernung der Signalquelle S zum Kopf des Probanden 1 bei Entfernungen größer einem Meter nur noch eine untergeordnete Rolle spielt. Weiterhin ist für die Praxis insbesondere die Anordnung bzw. Projektion der Signalquelle S in eine horizontale Ebene interessant, die durch die x- und y-Achse aufgespannt wird und in der auch der Gehörgang des Probanden 1 liegt. Dann reicht anstelle der x-, y- und z-Koordinaten die Kenntnis des aus Figur 2 ersichtlichen Winkels φ, den die Signalquelle S mit der y-Achse bzw. der Geradeaus-Blickrichtung des Probanden 1 einschließt. Die Übertragungsfunktion ist dann lediglich abhängig von der Frequenz f des akustischen Signals und dem Winkel φ. Soll darüber hinaus auch die vertikale Ausrichtung der Signalquelle S gegenüber dem Kopf des Probanden berücksichtigt werden, so ist, wie in Figur 2 gezeigt, als weitere Variable der Winkel ψ mit zu erfassen.FIG. 1 shows a test arrangement for determining the HRTF and the outer ear transmission function of a human ear, the outer ear transmission function being understood only as the transmission function between a point on the outer edge of the outer ear and the auditory canal. For this purpose, a subject 1 and a signal source S are in a test environment. At the upper edge of the right ear 2 of the subject 1, a microphone MIC1 is arranged at a point on the ear 2 at which the microphone system for sound recording an acoustic input signal is also located in a hearing aid device that can be worn behind the ear. Furthermore, there is a second microphone MIC2 in the auditory canal of the right ear 2 of the subject 1. Both the microphones MIC1 and MIC2 and the signal source S are connected to a computer system 3. The transfer function of the outer ear can be determined from the difference between the acoustic input signals picked up by the microphones MIC1 and MIC2, which are caused by an acoustic output signal from the signal source S. Since the transfer function depends on the frequency of the acoustic output signal and the position of the signal source S relative to the head of the subject 1, a large number of measurements with different frequencies and different positions is required in order to be able to determine the transfer function as precisely as possible. A Cartesian coordinate system is advantageously used to describe the position of the signal source S relative to the head of the test person 1. The origin of the coordinate system in the exemplary embodiment is located at the position of the microphone MIC2 in the relevant auditory canal of the subject 1. The straight-ahead viewing direction of the subject 1 is preferably parallel to the y-axis of the coordinate system. The x-axis is arranged at right angles to it and spans together with the y-axis a horizontal plane. The z-axis points vertically upwards. In this special microphone arrangement, the transfer function of the outer ear can be determined very precisely as a function of the frequency and the x, y and z coordinates by a large number of measurements. It can be seen that the distance of the signal source S to the head of the subject 1 only plays a subordinate role at distances greater than one meter. Furthermore, the arrangement or projection of the signal source S into a horizontal plane, which is spanned by the x- and y-axis and in which the auditory canal of the subject 1 lies, is of particular interest in practice. Then, instead of the x, y and z coordinates, it is sufficient to know the angle φ shown in FIG. 2, which the signal source S includes with the y axis or the straight line of sight of the subject 1. The transfer function is then only dependent on the frequency f of the acoustic signal and the angle φ. If, in addition, the vertical alignment of the signal source S with respect to the subject's head is also to be taken into account, the angle ψ must also be recorded as a further variable, as shown in FIG.

Die Figuren 1 und 2 beschreiben lediglich beispielhaft die Bestimmung der Übertragungsfunktion des Außenohres für die gezeigte Anordnung. In ähnlicher Weise lassen sich auch Übertragungsfunktionen für andere Positionen des Mikrofons MIC1, z.B. an einer Brille oder in der Concha, bestimmen. Ebenso kann auch die Übertragungsfunktion bei einem nicht am Kopf des Probanden angeordneten Mikrofon MIC1, sondern beispielsweise einem im Bereich der Schulter oder der Brust angeordneten Mikrofon, ermittelt werden.FIGS. 1 and 2 describe, by way of example only, the determination of the transfer function of the outer ear for the arrangement shown. In a similar way, transfer functions for other positions of the microphone MIC1, e.g. on glasses or in the concha. Likewise, the transmission function can also be determined in the case of a microphone MIC1 that is not arranged on the subject's head, but instead, for example, a microphone arranged in the region of the shoulder or chest.

Die Erfindung sieht vor, den Fehler, der durch die nicht ideale Positionierung des Mikrofonsystems eines Hörhilfegerätes außerhalb der Gehörgänge entsteht, zumindest teilweise zu kompensieren. Hierzu ist auf das von dem Mikrofonsystem empfangene Mikrofonsignal eine Korrekturfunktion anzuwenden. Bei einem hinter dem Ohr tragbaren Hörhilfegerät, bei dem sich das Mikrofon in der aus Figur 1 für das Mikrofon MIC1 ersichtlichen Position befindet, entspricht diese Korrekturfunktion dann der gemäß Figur 1 für eine bestimmte Position ermittelten Außenohr-Übertragungsfunktion. Allerdings stellt sich dabei das Problem, dass die jeweilige Position einer Signalquelle bezüglich des Kopfes beim bestimmungsgemäßen Betrieb eines Hörhilfegerätes nur mit Aufwand ermittelt werden kann. Daher sieht eine Ausführungsform der Erfindung eine Lösung vor, bei der die zur Fehlerkorrektur im Hörhilfegerät implementierte Korrekturfunktion keine variable Richtungsabhängigkeit mehr aufweist. Die Fehlerkorrektur kann dabei umso besser optimiert werden, je mehr Mikrofone das Mikrofonsystem umfasst.The invention provides to at least partially compensate for the error that arises from the non-ideal positioning of the microphone system of a hearing aid outside the auditory canals. For this purpose, a correction function must be applied to the microphone signal received by the microphone system. With a hearing aid that can be worn behind the ear the microphone is in the position shown in FIG. 1 for the microphone MIC1, this correction function then corresponds to the outer ear transmission function determined according to FIG. 1 for a specific position. However, the problem arises that the respective position of a signal source with respect to the head can only be determined with great effort when a hearing aid device is operated as intended. An embodiment of the invention therefore provides a solution in which the correction function implemented in the hearing aid device for error correction no longer has a variable directional dependency. The error correction can be optimized the better the more microphones the microphone system comprises.

Figur 3 zeigt schematisch die Signalübertragung eines von einer punktförmigen Signalquelle S im Raum ausgehenden akustischen Ausgangssignals in den Gehörgang 5 eines Ohres 4. Dabei gilt für den direkten Weg, das heißt ohne die Versorgung durch ein Hörhilfegerät, die Übertragungsfunktion H. Diese ist abhängig von der Frequenz des Ausgangssignals und von der Position der Signalquelle S gegenüber dem Ohr 4 und beinhaltet die Signalformung durch den Kopf und das Außenohr. Weiterhin dargestellt ist die Signalübertragung unter Verwendung eines Hörhilfegerätes mit drei Mikrofonen M1, M2 und M3 in der gezeigten Anordnung. In diesem Fall setzt sich die Signalübertragungsfunktion zwischen der Signalquelle S und dem Gehörgang 5 zusammen aus einem ersten Signalpfad mit einer Signalübertragungsfunktion HM1 zwischen der Signalquelle S und dem Mikrofon M1 sowie der Signalübertragungsfunktion H1 zwischen dem Mikrofon M1 und dem Gehörgang 5, einem zweiten Signalpfad mit einer Signalübertragungsfunktion HM2 zwischen der Signalquelle S und dem Mikrofon M2 sowie der Signalübertragungsfunktion H2 zwischen dem Mikrofon M2 und dem Gehörgang 5 und einem dritten Signalpfad mit einer Signalübertragungsfunktion HM3 zwischen der Signalquelle S und dem Mikrofon M3 sowie der Signalübertragungsfunktion H3 zwischen dem Mikrofon M3 und dem Gehörgang 5. Ebenso wie die Übertragungsfunktion H sind auch die Übertragungsfunktionen HM1, HM2, HM3, sowie H1, H2 und H3 von der Frequenz des Ausgangssignals und von der Position der Signalquelle S gegenüber dem Ohr 4 abhängig.FIG. 3 schematically shows the signal transmission of an acoustic output signal emanating from a point-shaped signal source S in the room into the auditory canal 5 of an ear 4. The transmission function H applies to the direct path, that is to say without the aid of a hearing aid device. This is dependent on the Frequency of the output signal and from the position of the signal source S relative to the ear 4 and includes the signal shaping by the head and the outer ear. Also shown is the signal transmission using a hearing aid with three microphones M1, M2 and M3 in the arrangement shown. In this case, the signal transmission function between the signal source S and the auditory canal 5 is composed of a first signal path with a signal transmission function HM1 between the signal source S and the microphone M1 and the signal transmission function H1 between the microphone M1 and the auditory canal 5, a second signal path with a Signal transmission function HM2 between the signal source S and the microphone M2 and the signal transmission function H2 between the microphone M2 and the auditory canal 5 and a third signal path with a signal transmission function HM3 between the signal source S and the microphone M3 and the signal transmission function H3 between the microphone M3 and the auditory canal 5 Just like the transfer function H, the transfer functions HM1, HM2, HM3, and H1, H2 and H3 are also dependent on the frequency of the output signal and on the position of the signal source S relative to the ear 4.

Bei den folgenden Ausführungen soll ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Abstand der Signalquelle S vom Ohr 4 groß genug sein, so dass nicht die Abstände der Signalquelle in x-y- und z-Richtung zu einem Bezugspunkt (z.B. dem Gehörgangseingang) bekannt sein müssen, sondern lediglich die Einfallsrichtung des akustischen Signals bzw. die Richtung, in der sich die Signalquelle S relativ zum Bezugspunkt befindet. Bei größerer Entfernung der Signalquelle S zum Ohr 4 (z.B. größer 1 Meter) kann der dadurch entstehende Fehler vernachlässigt werden. Die Abhängigkeit der Übertragungsfunktionen von der Position der Signalquelle S lässt sich dann durch einen Raumwinkel α ausdrücken. Dabei stimmt die Übertragungsfunktion H(f,α) von der akustischen Signalquelle S zu dem Gehörgang 5 (ideal einem Punkt T direkt vor dem Trommelfell) mit der in der Literatur als HRTF (Head Related Transfer Function) bezeichneten Übertragungsfunktion überein und es gilt zwischen einem von der Signalquelle S ausgehenden Signal X(f) und einem dadurch im Gehörgang erzeugten Signal Z(f, α) folgende Beziehung: $Z(f,α) = H(f,α) * X(f)$

bzw.

H(f, α) = \frac{Z(f, α)}{X(f)}

In the following explanations, the distance of the signal source S from the ear 4 should be large enough without restricting the generality, so that it is not necessary to know the distances of the signal source in the xy and z directions to a reference point (for example the ear canal entrance), but only that Direction of incidence of the acoustic signal or the direction in which the signal source S is located relative to the reference point. If the signal source S is at a greater distance from the ear 4 (for example greater than 1 meter), the resulting error can be neglected. The dependence of the transfer functions on the position of the signal source S can then be expressed by a solid angle α. The transfer function H (f, α) from the acoustic signal source S to the auditory canal 5 (ideally a point T directly in front of the eardrum) matches the transfer function referred to in the literature as HRTF (Head Related Transfer Function) and it applies between one Signal X (f) emanating from signal source S and a signal Z (f, α) generated thereby in the auditory canal have the following relationship:

Z (f, α) = H (f, α) * X (f)

respectively.

H (f, α) = \frac{Z (f, α)}{X (f)}

Die gesuchte Übertragungsfunktion H(f,α) lässt sich somit gemäß Gleichung (2) anhand von Messungen eines akustischen Signals im Gehörgang 5 als Reaktion auf ein von der Signalquelle S abgegebenes Ausgangssignal bestimmen.The sought transfer function H (f, α) can thus be determined according to equation (2) on the basis of measurements of an acoustic signal in the auditory canal 5 in response to an output signal emitted by the signal source S.

Bei der Versorgung des Ohres 4 eines Probanden durch ein Hörhilfegerät mit den 3 Mikrofonen M1, M2 und M3 lautet die Signalübertragungsfunktion: $Y(f,α) = (HM1(f,α)*H1(f,α) + HM2(f,α)*H2(f,α) + HM3(f,α)*H3(f,α)) * X(f)$

When a subject's ear 4 is supplied by a hearing aid with the 3 microphones M1, M2 and M3, the signal transmission function is:

Y (f, α) = (HM1 (f, α) * H1 (f, α) + HM2 (f, α) * H2 (f, α) + HM3 (f, α) * H3 (f, α)) * X (f)

Lässt man die Funktion des Hörhilfegerätes zum Ausgleich eines Hörverlustes unberücksichtigt, gilt für das ideale Hörhilfegerät für alle f und α: $Z(f,α) = Y(f,α)$

bzw.

H(f,α) = HM1(f,α)*H1(f,α) + HM2(f,α)*H2(f,α) + HM3(f,α)*H3(f,α) (5)

If the function of the hearing aid to compensate for a hearing loss is not taken into account, the following applies to the ideal hearing aid for all f and α:

Z (f, α) = Y (f, α)

respectively.

H (f, α) = HM1 (f, α) * H1 (f, α) + HM2 (f, α) * H2 (f, α) + HM3 (f, α) * H3 (f, α) (5)

Die Zusammenhänge veranschaulicht Figur 4 grafisch.Figure 4 illustrates the relationships graphically.

In den Übertragungsfunktionen HM1(f,α), HM2(f,α) und HM3(f,α) steckt bereits die durch den Kopf, jedoch ohne das Ohr erzeugte Übertragungsfunktion zwischen der Signalquelle und dem Probanden. Zur Fehlerkorrektur im Hörhilfegerät genügt es daher, die Übertragungsfunktionen H1(f,α), H2(f,α) und H3(f,α) zu bestimmen, die gemeinsam im Hörhilfegerät die Außenohr-Übertragungsfunktion nachbilden. Die nachzubildende Außenohr-Übertragungsfunktion kann z.B. mit einer Messanordnung gemäß Figur 1 oder bei einer Anordnung gemäß Figur 3 durch Auswertung der infolge eines Ausgangssignals von den Mikrofonen M1, M2 und M3 aufgenommenen Mikrofonsignale und einem in dem Gehörgang aufgenommenen Mikrofonsignal nach Gleichung (5) ermittelt werden. Dabei lassen sich für jede Frequenz und jeden Winkel α im Allgemeinen viele Übertragungsfunktionen H1(f,α), H2(f,α) und H3(f,α) angeben, die die genannte Bedingung gemäß Gleichung (5) erfüllen.The transfer functions HM1 (f, α), HM2 (f, α) and HM3 (f, α) already contain the transfer function generated by the head, but without the ear, between the signal source and the subject. For error correction in the hearing aid, it is therefore sufficient to determine the transfer functions H1 (f, α), H2 (f, α) and H3 (f, α), which together emulate the outer ear transfer function in the hearing aid. The external ear transmission function to be simulated can be determined, for example, with a measuring arrangement according to FIG. 1 or with an arrangement according to FIG. 3 by evaluating the microphone signals picked up by the microphones M1, M2 and M3 as a result of an output signal and a microphone signal picked up in the auditory canal according to equation (5) , In general, many transfer functions H1 (f, α), H2 (f, α) and H3 (f, α) can be specified for each frequency and every angle α, which fulfill the stated condition according to equation (5).

Störend an den Übertragungsfunktionen H1(f,α), H2(f,α) und H3(f,α) ist deren Abhängigkeit von dem Raumwinkel α, da dieser beim normalen Betrieb eines Hörhilfegerätes nur mit Aufwand zu bestimmen ist. Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, dass unter realen Umgebungsbedingungen zumeist mehrere Signalquellen gleichzeitig vorhanden sind. Daher werden die Übertragungsfunktionen H1(f,α), H2(f,α) und H3(f,α) nach bekannten mathematischen Optimierungsverfahren dahingehend optimiert, dass die Winkelabhängigkeit entfällt und der dadurch entstehende Fehler über alle betrachteten Winkel gemittelt möglichst klein bleibt. Bei der Optimierung spielt die Anzahl der verwendeten Mikrofone eine entscheidende Rolle, da diese die vorhandenen Freiheitsgrade bei der Optimierung bestimmt. So lässt sich mit zunehmender Anzahl der Mikrofone die Optimierung verbessern. Eine Optimierungsvorschrift nach Betrag und Phase für die betreffenden Übertragungsfunktionen kann lauten:

Interfering with the transfer functions H1 (f, α), H2 (f, α) and H3 (f, α) is their dependence on the solid angle α, since this can only be determined with great effort during normal operation of a hearing aid. Another problem arises from the fact that, under real environmental conditions, there are usually several signal sources simultaneously. Therefore, the transfer functions H1 (f, α), H2 (f, α) and H3 (f, α) are optimized in accordance with known mathematical optimization methods so that the angle dependency is eliminated and the resulting error remains as small as possible averaged over all the angles considered. The number of microphones used plays a crucial role in the optimization, since this determines the existing degrees of freedom in the optimization. In this way, the optimization can be improved with an increasing number of microphones. An optimization rule according to amount and phase for the relevant transfer functions can be:

Vorteilhaft erfolgt die Optimierung über alle α mit 0 ≤ α ≤ 360° sowie über alle f in dem Übertragungsbereich des Hörhilfegerätes, z.B. 30Hz ≤ f ≤ 10kHz. Möglich wäre aber auch nur die Optimierung für einen Teilbereich, z.B. einen für das Lokalisationsvermögen wichtigen Frequenzbereich.The optimization is advantageously carried out over all α with 0 ≤ α ≤ 360 ° and over all f in the transmission range of the hearing aid device, e.g. 30Hz ≤ f ≤ 10kHz. However, it would also be possible to optimize only for a sub-area, e.g. a frequency range important for localization.

Figur 5 zeigt ein Hörhilfegerät 9 mit drei Mikrofonen M1', M2' und M3' im Blockschaltbild. Den Mikrofonen M1', M2' und M3' sind zur Fehlerkorrektur gemäß der Erfindung die Filter F1, F2 und F3 nachgeschaltet. Stimmen die Mikrofone bei getragenem Hörhilfegerät 9 in ihrer Position mit den Mikrofonen M1, M2 und M3 der Anordnung gemäß Figur 3 überein, so können zur Korrektur des Fehlers in dem von dem Mikrofonsystem M1', M2', M3' erzeugten Mikrofonsignal die Filtermittel F1, F2 und F3 in den Signalpfaden der Mikrofone wie oben beschrieben bestimmt und eingestellt werden. Vorteilhaft wird dabei im Ausführungsbeispiel von dem Filter F1 die Übertragungsfunktion H1, von dem Filter F2 die Übertragungsfunktion H2 und von dem Filter F3 die Übertragungsfunktion H3 gemäß obiger Optimierung implementiert. Der genannte Signalfehler wird dadurch weitgehend kompensiert und am Ausgang eines Addierers 6 liegt damit ein korrigiertes Mikrofonsignal vor, das in bekannter Weise in einer Signalverarbeitungseinheit 7 weiterverarbeitet und verstärkt und im Ausführungsbeispiel durch einen Hörer 8 in ein akustisches Ausgangssignal zurückverwandelt und ausgegeben wird.FIG. 5 shows a hearing aid 9 with three microphones M1 ', M2' and M3 'in the block diagram. The filters M1, M2 'and M3' are connected downstream of the filters F1, F2 and F3 for error correction according to the invention. Are the microphones correct when worn Hearing aid 9 in its position with the microphones M1, M2 and M3 of the arrangement according to FIG. 3, the filter means F1, F2 and F3 can be used to correct the error in the microphone signal generated by the microphone system M1 ', M2', M3 ' Signal paths of the microphones can be determined and set as described above. In the exemplary embodiment, the transfer function H1 is advantageously implemented by the filter F1, the transfer function H2 by the filter F2 and the transfer function H3 by the filter F3 in accordance with the above optimization. The signal error mentioned is largely compensated for and a corrected microphone signal is thus present at the output of an adder 6, which is further processed and amplified in a known manner in a signal processing unit 7 and converted back into an acoustic output signal and output in the exemplary embodiment by a receiver 8.

Es wird darauf hingewiesen, dass das Ausführungsbeispiel nur die Prinzipielle Funktionsweise eines Hörhilfegerätes nach der Erfindung wiedergibt. Es müssen real nicht tatsächlich den einzelnen Mikrofonen direkt Filter nachgeschaltet sein. Ebenso können die ermittelten Übertragungsfunktionen in der vorzugsweise digitalen Signalverarbeitungseinheit 7 realisiert sein. Umgekehrt könnten den Mikrofonen nachgeschaltete Filter neben der Fehlerkorrektur bereits weitere Signalverarbeitungsfunktionen des Hörhilfegerätes realisieren und damit nicht exakt die ermittelten Korrekturfunktionen ausführen. So kann es sein, dass das fehlerkorrigierte Mikrofonsignal, das am Ausgang des Addierers 6 anliegt, bei einem realen Hörhilfegerät nirgends tatsächlich (messbar) in Erscheinung tritt, aber dennoch eine Fehlerkorrektur im Sinne der Erfindung durchgeführt wird.It is pointed out that the exemplary embodiment only reflects the basic functioning of a hearing aid according to the invention. Filters do not actually have to be connected directly to the individual microphones. Likewise, the determined transfer functions can be implemented in the preferably digital signal processing unit 7. Conversely, in addition to error correction, filters connected downstream of the microphones could already implement further signal processing functions of the hearing aid device and thus not exactly perform the determined correction functions. So it may be that the error-corrected microphone signal, which is present at the output of the adder 6, does not actually appear anywhere (measurably) in a real hearing aid device, but an error correction within the meaning of the invention is nevertheless carried out.

Darüber hinaus können einem Filter zur Fehlerkorrektur auch die Mikrofonsignale mehrerer Mikrofone zugeführt sein. Ebenso kann das Ausführungsbeispiel auch auf mehr als drei Mikrofone zur Signalaufnahme erweitert werden. Allgemein sind jedoch mindestens zwei Mikrofone erforderlich, um überhaupt eine Optimierung in Abhängigkeit der Einfallsrichtung durchführen zu können. Die Optimierung gelingt umso besser, je mehr Mikrofone und damit Freiheitsgrade vorhanden sind.In addition, the microphone signals of several microphones can also be fed to a filter for error correction. The exemplary embodiment can also be extended to more than three microphones for signal recording. Are general however at least two microphones are required in order to be able to carry out any optimization depending on the direction of incidence. Optimization works better the more microphones and thus degrees of freedom are available.

Weiterhin muss zur Einstellung von Filtermitteln zur Fehlerkorrektur gemäß der Erfindung auch nicht wie im Ausführungsbeispiel eine exakt auf das betreffende Hörhilfegerät abgestimmte Messanordnung vorhanden sein. So können beispielsweise der Einstellung eines hinter dem Ohr tragbaren Hörhilfegerätes mit 3 Mikrofonen auch Messungen mit einer Messanordnung gemäß Figur 1 mit nur einem Mikrofon MIC1 am Rand des Außenohres 2 zur Signalerfassung zugrunde liegen. Ist die Außenohr- Übertragungsfunktion in Abhängigkeit der Frequenz und des Einfallswinkels für ein externes akustisches Signal bekannt, so lassen sich daraus auch rein rechnerisch Filterfunktionen bestimmen, die auf die Mikrofonsignale eines Hörhilfegerätes mit mehreren Mikrofonen anzuwenden sind, um die gewünschte Außenohr- Übertragungsfunktion in guter Näherung nachzubilden.Furthermore, in order to set filter means for error correction according to the invention, it is also not necessary, as in the exemplary embodiment, for a measuring arrangement which is precisely matched to the hearing aid device in question. For example, the setting of a hearing aid device with 3 microphones that can be worn behind the ear can also be based on measurements with a measuring arrangement according to FIG. 1 with only one microphone MIC1 on the edge of the outer ear 2 for signal detection. If the outer ear transfer function depending on the frequency and the angle of incidence for an external acoustic signal is known, then filter functions can also be determined purely by calculation, which are to be applied to the microphone signals of a hearing aid device with several microphones in order to approximate the desired outer ear transfer function replicate.

Ferner kann die Erfindung auch dahingehend erweitert werden, dass neben der Korrektur des genannten Fehlers in analoger Weise auch weitere Übertragungsfehler des Hörhilfegerätes, beispielsweise die des Hörers oder der Signalverarbeitungseinheit, mit ausgeglichen werden. Dies könnte dadurch erfolgen, dass nicht ein möglichst ideales Mikrofonsignal erzeugt wird, sondern dass von dem Hörhilfegerät als Reaktion auf ein Eingangssignal ein möglichst ideales Ausgangssignal abgegeben wird. Hierzu sind dann hörgeräteinterne Filtermittel so einzustellen, dass auch die Signalübertagungsfehler des Hörhilfegerätes insgesamt kompensiert werden.Furthermore, the invention can also be expanded in such a way that, in addition to the correction of the error mentioned, other transmission errors of the hearing aid device, for example those of the listener or the signal processing unit, are also compensated in an analogous manner. This could be done by not generating the most ideal possible microphone signal, but rather by outputting the most ideal possible output signal from the hearing aid device in response to an input signal. For this purpose, filter devices internal to the hearing aid are to be set in such a way that the signal transmission errors of the hearing aid device as a whole are also compensated for.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Figur 6. Bei einem im stark vereinfachten Blockschaltbild dargestellten Hörhilfegerät 10 mit einem außerhalb der Gehörgänge eines Probanden angeordneten Mikrofon 11 ist ein Ausgleich des Signalfehlers infolge der nicht optimalen Mikrofonanordnung vorgesehen. Zum Ausgleich dieses Fehlers befinden sich im Signalpfad des Mikrofons 11 Filtermittel 12. Weiterhin umfasst das Hörhilfegerät 10 eine Signalverarbeitungseinheit 13 zur Weiterverarbeitung und Verstärkung des Mikrofonsignals sowie einen Hörer 14 zur Rückwandlung des elektrischen Ausgangssignals in ein akustisches Signal. Das Hörhilfegerät 10 ist ferner mit einem Sensor 15 versehen, durch den die Lokalisation einer Signalquelle bzw. die Bestimmung der Richtung der Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden möglich ist. Das von dem Sensor 15 ausgehende Signal ist einer Auswerte- und Steuereinheit 16 zugeführt. In Abhängigkeit der ermittelten Richtung werden dann mittels einer Auswerte- und Steuereinheit 16 Filterkoeffizienten des Filters 12 derart eingestellt, dass das von dem Mikrofon 11 ausgehende Mikrofonsignal zumindest näherungsweise die gleiche Übertragungsfunktion erfährt, die auch das akustische Eingangssignal ohne Versorgung durch ein Hörhilfegerät zwischen der Position des Mikrofons 11 am Körper des Probanden und dem Gehörgang des Probanden, in das das Ausgangssignal des Hörers 14 abgegeben wird, erfährt. Da bei dieser Ausführungsform der Erfindung zunächst die Einfallsrichtung eines akustischen Signals in das Hörhilfegerät und damit die Ausrichtung der Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden bestimmt wird, bietet sie den Vorteil, dass speziell für dieses Eingangssignal die einfallswinkelabhängige Außenohr- Übertragungsfunktion im Hörhilfegerät sehr genau nachgebildet werden kann.A further exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 6. In a hearing aid device 10 shown in a greatly simplified block diagram with a microphone 11 arranged outside the auditory canal of a subject, the signal error is compensated provided due to the non-optimal microphone arrangement. To compensate for this error, filter means 12 are located in the signal path of the microphone 11. Furthermore, the hearing aid device 10 comprises a signal processing unit 13 for further processing and amplification of the microphone signal, and a receiver 14 for converting the electrical output signal back into an acoustic signal. The hearing aid 10 is further provided with a sensor 15, by means of which the localization of a signal source or the determination of the direction of the signal source relative to the subject's head is possible. The signal emanating from the sensor 15 is fed to an evaluation and control unit 16. Depending on the determined direction, filter coefficients of the filter 12 are then set by means of an evaluation and control unit 16 in such a way that the microphone signal emanating from the microphone 11 experiences at least approximately the same transmission function that also the acoustic input signal without being supplied by a hearing aid device between the position of the Microphone 11 on the subject's body and the subject's auditory canal, into which the output signal of the earpiece 14 is emitted, is experienced. Since this embodiment of the invention first determines the direction of incidence of an acoustic signal in the hearing aid and thus the orientation of the signal source relative to the subject's head, it offers the advantage that the angle of incidence-dependent outer ear transmission function in the hearing aid is reproduced very precisely, especially for this input signal can.

Neben der Anpassung von Filterkoeffizienten ist es auch möglich, dass zur Anpassung an die Empfangsrichtung Filter einoder ausgeschaltet werden oder dass zwischen unterschiedlichen Filtern umgeschaltet wird. Die Filter sind vorzugsweise in digitaler Schaltungstechnik realisiert. Weiterhin kann ein Eingangssignal in das Filter für bestimmte Frequenzbereiche auch eine Signalverstärkung durch das Filter erfahren. Ferner ist es möglich, dass das Ausgangssignal des Mikrofons 11 zunächst in mehrere Frequenzbänder aufgespaltet wird. Dann können für die einzelnen Frequenzbänder unterschiedliche Filterfunktionen zum Ausgleich des Signalfehlers in dem Mikrofonsignal eingestellt werden. Darüber hinaus können in Abhängigkeit der durch den Sensor 15 ermittelten Richtung auch Parameter der Signalverarbeitungseinheit 13 verändert werden. Z.B. ist es möglich, dass in Abhängigkeit der ermittelten Richtung die Verstärkung in einem Frequenzband angehoben und in einem anderen Frequenzband abgesenkt wird.In addition to the adaptation of filter coefficients, it is also possible for filters to be switched on or off for adaptation to the reception direction, or for switching between different filters. The filters are preferably implemented in digital circuit technology. Furthermore, an input signal into the filter can also experience signal amplification by the filter for certain frequency ranges. Furthermore, it is possible that the output signal of the microphone 11 is first split into several frequency bands. Then can Different filter functions can be set for the individual frequency bands to compensate for the signal error in the microphone signal. In addition, depending on the direction determined by the sensor 15, parameters of the signal processing unit 13 can also be changed. For example, it is possible that the gain is raised in one frequency band and lowered in another frequency band depending on the determined direction.

Vorteilhaft ist bei einer Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6 das Mikrofon 11 durch ein Richtmikrofonsystem mit mehreren Vorzugs-Empfangsrichtungen (nicht dargestellt) ersetzt. Dies hat den Vorteil, dass dann der Sensor 15 direkt durch das Mikrofonsystem implementiert werden kann. Durch einen Vergleich der Mikrofonsignale in den unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen kann die Richtung der Signalquelle relativ zu dem Mikrofonsystem bestimmt werden. Ein eigenständiger Sensor 15 kann somit entfallen.In a variant of the exemplary embodiment according to FIG. 6, the microphone 11 is advantageously replaced by a directional microphone system with a plurality of preferred reception directions (not shown). This has the advantage that the sensor 15 can then be implemented directly by the microphone system. The direction of the signal source relative to the microphone system can be determined by comparing the microphone signals in the different preferred reception directions. An independent sensor 15 can thus be omitted.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Figur 7. Dabei umfasst ein Hörhilfegerät 20 die drei Richtmikrofone R1, R2 und R3. Diese sind jeweils durch die elektrische Verschaltung zweier omnidirektionaler Mikrofone M11, M12; M21, M22; M31, M32 realisiert, wobei sich in jeweils einem Mikrofonpfad eines Richtmikrofons R1, R2 oder R3 ein Verzögerungselement T1, T2 bzw. T3 sowie ein Inverter I1, I2 bzw. I3 befindet und die beiden Mikrofonsignalpaare M11, M12; M21, M22; M31, M32 eines Richtmikrofons R1, R2 oder R3 anschließend in den Summationspunkten S1, S2 bzw. S3 addiert werden. Die Richtmikrofone R1, R2, R3 weisen unterschiedliche Vorzugs-Empfangsrichtungen auf. Den Mikrofonen nachgeschaltet sind Filtermittel F1', F2' bzw. F3', die Signalübertragungsfunktionen H1', H2' bzw. H3' realisieren. Anschließend werden die Mikrofonsignale der Richtmikrofone R1, R2, R3 im Summationspunkt 21 zusammengeführt. Darauf erfolgt in bekannter Weise die Signalverarbeitung in einer Signalverarbeitungseinheit 22 sowie die Rückverwandlung der verarbeiteten Mikrofonsignale in ein akustisches Ausgangssignal in einem Hörer 23.FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of the invention. A hearing aid 20 comprises the three directional microphones R1, R2 and R3. These are each by the electrical connection of two omnidirectional microphones M11, M12; M21, M22; M31, M32 realized, in each case in a microphone path of a directional microphone R1, R2 or R3 there is a delay element T1, T2 or T3 and an inverter I1, I2 or I3 and the two microphone signal pairs M11, M12; M21, M22; M31, M32 of a directional microphone R1, R2 or R3 can then be added in the summation points S1, S2 or S3. The directional microphones R1, R2, R3 have different preferred reception directions. Filter means F1 ', F2' and F3 ', which implement signal transmission functions H1', H2 'and H3', are connected downstream of the microphones. The microphone signals of the directional microphones R1, R2, R3 are then combined in the summation point 21. The signal processing in a signal processing unit then takes place in a known manner 22 and the reconversion of the processed microphone signals into an acoustic output signal in a receiver 23.

Die Filtermittel F1'-F3' bewirken einen Ausgleich des Signalfehlers in den Mikrofonsignalen, der durch die nicht ideale Aufnahme eines akustischen Eingangssignals durch die Mikrofone M11, M12; M21, M22; M31, M32 außerhalb der Gehörgänge eines Probanden entsteht. Anders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 erfolgt im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 jedoch keine Lokalisation einer Signalquelle, von der ein akustisches Ausgangssignal ausgeht, bzw. keine Bestimmung der Richtung der Signalquelle zum Mikrofonsystem. Vielmehr sind die Filter F1'-F3' an die Richtmikrofone R1-R3, in deren Signalpfaden sie sich befinden, angepasst. Vorzugsweise stimmt die Übertragungsfunktion H1' des Filters F1' zumindest näherungsweise mit der Übertragungsfunktion überein, die zur Korrektur des von dem Richtmikrofon R1 erzeugten Mikrofonsignals erforderlich ist, so dass das korrigierte Mikrofonsignal einem Mikrofonsignal entspricht das man von einem in dem Gehörgang des mit dem Hörhilfegerät 20 versorgten Ohres angeordneten Mikrofon erhalten würde, und zwar speziell für eine Hörsituation, in der das Richtmikrofon auf die Signalquelle ausgerichtet ist. Ebenso werden auch die Übertragungsfunktionen H2' und H3' der Filter F2' und F3' für die Hörsituationen voreingestellt, für die sich die Signalquelle in der jeweiligen Vorzugs-Empfangsrichtung des betreffenden Richtmikrofons befindet. Da bei einer Beschallung des Hörhilfegerätes 20 aus einer bestimmten Richtung das Richtmikrofon das stärkste Mikrofonsignal liefert, dessen Vorzugs-Empfangsrichtung am ehesten auf die Signalquelle weist, ergibt sich insgesamt durch die gezeigte Anordnung eine gute Annäherung an das ideale Mikrofonsignal.The filtering means F1'-F3 'compensate for the signal error in the microphone signals, which is caused by the non-ideal recording of an acoustic input signal by the microphones M11, M12; M21, M22; M31, M32 arise outside of a subject's auditory canals. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 6, in the exemplary embodiment according to FIG. 7, however, there is no localization of a signal source from which an acoustic output signal originates, or no determination of the direction of the signal source to the microphone system. Rather, the filters F1'-F3 'are adapted to the directional microphones R1-R3 in whose signal paths they are located. The transfer function H1 'of the filter F1' preferably corresponds at least approximately to the transfer function which is required for correcting the microphone signal generated by the directional microphone R1, so that the corrected microphone signal corresponds to a microphone signal obtained from one in the auditory canal of the hearing aid 20 arranged ear received microphone would receive, specifically for a listening situation in which the directional microphone is aligned with the signal source. Likewise, the transfer functions H2 'and H3' of the filters F2 'and F3' are preset for the listening situations for which the signal source is in the respective preferred reception direction of the directional microphone in question. Since the directional microphone delivers the strongest microphone signal from a certain direction when the hearing aid 20 is irradiated, the preferred reception direction most likely points to the signal source, so that the arrangement shown results in a good approximation of the ideal microphone signal.

Es wird darauf hingewiesen, das Figur 7 nur rein schematisch eine Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Richtmikrofonen wiedergibt. So sind bei der praktischen Realisierung z.B. zwei omnidirektionale Mikrofone ausreichend, deren Ausgangssignale jeweils parallel verarbeitet (in mehreren parallelen Mikrofonsignalpfaden eines Mikrofons unterschiedlich verzögert und addiert) werden, um mehrere Richtmikrofone mit unterschiedlichen Vorzugsempfangsrichtungen zu erzeugen.It is pointed out that FIG. 7 shows an embodiment of the invention with several directional microphones only in a purely schematic manner. For example, two omnidirectional microphones and their output signals are sufficient for practical implementation each processed in parallel (delayed and added differently in several parallel microphone signal paths of a microphone) in order to produce several directional microphones with different preferred reception directions.

Eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 7 sieht vor, dass die Vorzugs-Empfangsrichtungen der Richtmikrofone R1-R3 veränderbar sind. Die Einstellung der Vorzugs-Empfangsrichtung kann beispielsweise bei der Anpassung des Hörhilfegerätes 20 an einen Probanden oder während des Betriebs des Hörhilfegerätes 20, z.B. durch einen Programmwechsel, erfolgen. Vorteilhaft werden dann bei einer Veränderung der Vorzugs-Empfangsrichtung bei wenigstens einem der Richtmikrofone R1-R3 auch die Übertragungsfunktionen H1'-H3' der Filter F1'-F3' entsprechend angepasst. Das Hörhilfegerät 20 sieht hierfür eine Anpass- und Steuereinheit 24 vor, die mit der Signalverarbeitungseinheit 22 sowie den Verzögerungselementen T1-T3 und den Filtern F1'-F3' verbunden ist. Erfolgt aufgrund einer Parameteränderung in der Signalverarbeitungseinheit 22 über die Steuer- und Anpasseinheit 24 durch Veränderung der Signalverzögerung wenigstens eines Verzögerungselements T1-T3 eine Veränderung der Vorzugs-Empfangsrichtung bei wenigstens einem der Richtmikrofone R1-R3, so werden durch die Steuer- und Anpasseinheit 24 auch die Übertragungsfunktionen H1'-H3' der Filter F1'-F3' an die neuen Vorzugs-Empfangsrichtungen angepasst.A further development of the exemplary embodiment according to FIG. 7 provides that the preferred reception directions of the directional microphones R1-R3 can be changed. The setting of the preferred reception direction can be made, for example, when adapting the hearing aid 20 to a test person or during the operation of the hearing aid 20, e.g. by changing the program. When changing the preferred reception direction in at least one of the directional microphones R1-R3, the transfer functions H1'-H3 'of the filters F1'-F3' are then advantageously adapted accordingly. For this purpose, the hearing aid 20 provides an adaptation and control unit 24, which is connected to the signal processing unit 22 and the delay elements T1-T3 and the filters F1'-F3 '. If a change in the preferred reception direction occurs in at least one of the directional microphones R1-R3 due to a parameter change in the signal processing unit 22 via the control and adaptation unit 24 by changing the signal delay of at least one delay element T1-T3, the control and adaptation unit 24 also the transfer functions H1'-H3 'of the filters F1'-F3' adapted to the new preferred reception directions.

Anders als bislang aufgezeigt lässt sich das Hörhilfegerät 20 mit dem Blockschaltbild gemäß Figur 7 auch in einer Weise betreiben, die der Betriebsweise des Hörhilfegerätes 10 gemäß Figur 6 entspricht. Dann bilden die Richtmikrofone R1-R3 vorteilhaft den Richtungssensor, mit dem sich die Ausrichtung einer Signalquelle relativ zum Kopf eines Probanden bestimmen lässt. Zur Richtungsbestimmung sind die Mikrofonsignale der Richtmikrofone R1-R3 der Steuer- und Anpasseinheit 24 zugeführt, die insbesondere aus einem Pegelvergleich der einzelnen Richtmikrofonsignale die Ausrichtung bestimmt und die Filtermittel F1'-F3' entsprechend der ermittelten Ausrichtung einstellt.Unlike previously shown, the hearing aid 20 can also be operated with the block diagram according to FIG. 7 in a manner which corresponds to the mode of operation of the hearing aid 10 according to FIG. 6. Then the directional microphones R1-R3 advantageously form the direction sensor with which the orientation of a signal source relative to the head of a subject can be determined. To determine the direction, the microphone signals of the directional microphones R1-R3 are fed to the control and adaptation unit 24, which determines the alignment in particular from a level comparison of the individual directional microphone signals and the Filter means F1'-F3 'according to the determined orientation.

Figur 8 zeigt eine bevorzugte Einstellung der Vorzugs-Empfangsrichtung dreier Mikrofone bei der Versorgung eines Probanden. Dargestellt ist eine Draufsicht auf den Kopf 30 des Probanden mit einem linken Ohr 31 und einem rechten Ohr 32, hinter dem ein Hörhilfegerät 33 angeordnet ist. Dabei stimmt die Vorzugs-Empfangsrichtung 34 eines ersten Richtmikrofons mit der Geradeaus-Blickrichtung des Probanden überein. Die Vorzugs-Empfangsrichtung eines zweiten Richtmikrofons weist in die entgegengesetzte Richtung 37 und die Vorzugs-Empfangsrichtung 36 eines dritten Richtmikrofons steht rechtwinklig auf den vorgenannten Vorzugs-Empfangsrichtungen. Vorzugsweise liegen dabei alle vorgenannten Richtungen in einer Ebene. Ferner ist es möglich, dass die Vorzugs-Empfangsrichtungen weiterer Richtmikrofone außerhalb der bislang erfassten Ebene liegen (nicht dargestellt). So kann ein Proband mit einem Hörhilfegerät gemäß Figur 7 und der Einstellung der Richtmikrofone gemäß Figur 8 eine Signalquelle in der Ebene gut lokalisieren. Durch die erweiterte Anordnung, bei der auch Richtmikrofone mit vertikaler Ausrichtung vorgesehen sind (nicht dargestellt) ist sogar die Lokalisationsmöglichkeit im dreidimensionalen Raum gegeben.FIG. 8 shows a preferred setting of the preferred reception direction of three microphones when supplying a subject. A top view of the subject's head 30 is shown with a left ear 31 and a right ear 32, behind which a hearing aid 33 is arranged. The preferred reception direction 34 of a first directional microphone coincides with the test person's straight-line viewing direction. The preferred reception direction of a second directional microphone points in the opposite direction 37 and the preferred reception direction 36 of a third directional microphone is at right angles to the aforementioned preferred reception directions. All of the aforementioned directions are preferably in one plane. Furthermore, it is possible that the preferred reception directions of further directional microphones lie outside the level previously recorded (not shown). Thus, a test person with a hearing aid according to FIG. 7 and the setting of the directional microphones according to FIG. 8 can localize a signal source well in the plane. Due to the expanded arrangement, in which directional microphones with vertical alignment are also provided (not shown), there is even the possibility of localization in three-dimensional space.

Zusammenfassend wird festgehalten:In summary it is stated:

Um bei einem mit einem Hörhilfegerät versorgten Schwerhörigen die Fähigkeit zur Lokalisation einer Signalquelle im Raum zu verbessern, können in die Mikrofonsignalpfade des Hörhilfegerätes statische Filter eingefügt werden. Die Filter werden mit einem geeigneten Verfahren so entworfen, dass das Summensignal der gefilterten Mikrofonsignale für Schalleinfall aus beliebigen Raumrichtungen mit einer zulässigen Fehlertoleranz dem Signal entspricht, das in der gleichen Schallsituation beim natürlichen Hören im offenen Ohrkanal gemessen würde. Auf diese Art und Weise wird die zur Lokalisation notwendige Richtungsprägung des Kopfes und des Außenohres durch die Filter elektrisch hinzugefügt. Bei HdO-Geräten, deren Mikrofonsignale aufgrund der kopfnahen Anordnung schon Kopfabschattungseffekte enthalten, bilden die Filter im Wesentlichen die Übertragungseigenschaften des Außenohres nach. Zulässig sind aber auch an beliebigen Stellen positionierte Mikrofone (z.B. Schulter, Kleidung usw.). Dann enthalten die Filter im Wesentlichen die HRTFs und die invertierten Übertragungsfunktionen zur jeweiligen Position der Mikrofone.Static filters can be inserted into the microphone signal paths of the hearing aid in order to improve the ability to locate a signal source in the room of a hearing-impaired person who is provided with a hearing aid. The filters are designed with a suitable method so that the sum signal of the filtered microphone signals for sound incidence from any spatial direction with a permissible error tolerance corresponds to the signal that would be measured in the same sound situation when listening naturally in the open ear canal. In this way, the directional embossing of the head and outer ear necessary for localization is achieved by the filters electrically added. In BTE devices, whose microphone signals already contain head shading effects due to the arrangement close to the head, the filters essentially emulate the transmission properties of the outer ear. However, microphones positioned at any point (such as shoulders, clothing, etc.) are also permitted. Then the filters essentially contain the HRTFs and the inverted transfer functions for the respective position of the microphones.

Alternativ kann auch eine laufende Lokalisation der Schallquelle(n) mit geeigneten Lokalisationsmethoden erfolgen, die vorzugsweise auf der Schallanalyse mit Mehrmikrofonanordnungen (unilateral, bilateral) beruhen. Dann lassen sich die zur jeweils aktuellen Schalleinfallsrichtung gehörenden HRTFs immer "online" nachbilden und die spektrale Modifikation eines von der Hörhilfe aufgenommenen Schallsignals adaptiv durchführen.Alternatively, the sound source (s) can be localized using suitable localization methods, which are preferably based on sound analysis with multi-microphone arrangements (unilateral, bilateral). Then the HRTFs belonging to the current direction of sound incidence can always be simulated "online" and the spectral modification of a sound signal recorded by the hearing aid can be carried out adaptively.

Claims

Verfahren zum Einstellen eines am Körper eines Probanden (1) tragbaren Hörhilfegerätes (9, 10, 20) mit einem bei getragenem Hörhilfegerät (9, 10, 20) außerhalb der Gehörgänge des Probanden (1) angeordneten Mikrofonsystem und einer Signalverarbeitungseinheit (7, 13, 22), - wobei ein Testobjekt mit einem von einer externen Signalquelle (S) ausgehenden akustischen Ausgangssignal beschallt wird,

- wobei das zu dem Testobjekt übertragene akustische Ausgangssignal an einer Stelle des Testobjekts empfangen wird, die einer Stelle des Probanden (1) entspricht, an der bei getragenem Hörhilfegerät (9, 10, 20) das Mikrofonsystem angeordnet ist,

- wobei das zu dem Testobjekt übertragene akustische Ausgangssignal in einem Gehörgang des Testobjekts empfangen wird,

- wobei anhand des empfangenen Signals eine Korrekturfunktion bestimmt wird, die angewendet auf das außerhalb des Gehörgangs empfangene Signal dieses zumindest näherungsweise in ein Signal überführt, das dem in dem Gehörgang empfangenen Signal entspricht,

- und wobei Filtermittel (F1, F2, F3; 12; F1', F2', F3') im Hörhilfegerät (9, 10, 20) so eingestellt werden, dass diese Korrekturfunktion zumindest näherungsweise bei einem von dem Mikrofonsystem erzeugten Mikrofonsignal ausgeführt wird.

Method for setting a hearing aid device (9, 10, 20) which can be worn on the body of a test person (1) with a microphone system arranged outside the auditory canals of the test person (1) when the hearing aid device is worn and a signal processing unit (7, 13, 22) - wherein a test object is sonicated with an acoustic output signal coming from an external signal source (S),

the acoustic output signal transmitted to the test object is received at a point on the test object which corresponds to a point on the subject (1) at which the microphone system is arranged when the hearing aid device (9, 10, 20) is worn,

the acoustic output signal transmitted to the test object is received in an auditory canal of the test object,

a correction function is determined on the basis of the received signal which, when applied to the signal received outside the auditory canal, at least approximately converts it into a signal which corresponds to the signal received in the auditory canal,

- And wherein filter means (F1, F2, F3; 12; F1 ', F2', F3 ') are set in the hearing aid (9, 10, 20) so that this correction function is carried out at least approximately with a microphone signal generated by the microphone system.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Testobjekt zumindest Teil eines künstlichen menschlichen Körpers und insbesondere ein Kunstkopf ist.The method of claim 1, wherein the test object is at least part of an artificial human body and in particular an artificial head.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Testobjekt eine Person ist.The method of claim 1, wherein the test object is a person.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Testobjekt der mit dem Hörhilfegerät zu versorgende Proband (1) ist.The method of claim 1, wherein the test object is the subject (1) to be supplied with the hearing aid.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Filterfunktion für eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen der externen Signalquelle (S) relativ zu dem Testobjekt bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the filter function is determined for a plurality of different orientations of the external signal source (S) relative to the test object.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Mikrofone (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) umfasst.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the microphone system comprises at least two microphones (M1 ', M2', M3 '; M11, M12; M21, M22; M31, M32).

Verfahren nach Anspruch 6, wobei durch elektrische Verschaltung wenigstens zweier omnidirektionaler Mikrofone Richtmikrofone mit unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen ausgebildet werden.A method according to claim 6, wherein directional microphones with different preferred reception directions are formed by electrical interconnection of at least two omnidirectional microphones.

Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Filtermittel (F1, F2, F3; F1', F2', F3') auf die Signalpfade der Mikrofone (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) verteilt angeordnet sind.A method according to claim 6 or 7, wherein the filter means (F1, F2, F3; F1 ', F2', F3 ') on the signal paths of the microphones (M1', M2 ', M3'; M11, M12; M21, M22; M31 , M32) are distributed.

Verfahren nach Anspruch 8, wobei von den Filtermitteln (F1, F2, F3; F1', F2', F3') in den Signalpfaden der Mikrofone (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) ausführbare Filterfunktionen ermittelt werden, die insgesamt die Korrekturfunktion näherungsweise ausführen, unabhängig von der Ausrichtungen der externen Signalquelle (S) relativ zu dem Testobj ekt .Method according to claim 8, wherein the filter means (F1, F2, F3; F1 ', F2', F3 ') in the signal paths of the microphones (M1', M2 ', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) executable filter functions are determined, which overall perform the correction function approximately, regardless of the orientations of the external signal source (S) relative to the test object.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Richtmikrofone (R1, R2, R3) mit unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen umfasst, wobei die Korrekturfunktion jeweils für die Ausrichtung der externen Signalquelle (S) relativ zu dem Testobjekt bestimmt wird, bei der die Vorzugs-Empfangsrichtung eines Richtmikrofons (R1, R2, R3) in Richtung der Signalquelle (S) weist und wobei die Korrekturfunktion von diesem Richtmikrofon (R1, R2, R3) nachgeschalteten Filtermitteln (F1', F2', F3') ausgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the microphone system comprises at least two directional microphones (R1, R2, R3) with different preferred reception directions, the correction function being determined in each case for the alignment of the external signal source (S) relative to the test object which has the preferred reception direction of a directional microphone (R1, R2, R3) in the direction of the signal source (S) and the correction function being carried out by filter means (F1 ', F2', F3 ') connected downstream of this directional microphone (R1, R2, R3).

Verfahren zum Betrieb eines am Körper eines Probanden (1) tragbaren Hörhilfegerätes (9, 10, 20) mit einem bei getragenem Hörhilfegerät (9, 10, 20) außerhalb der Gehörgänge des Probanden (1) angeordneten Mikrofonsystem und einer Signalverarbeitungseinheit (7, 13, 22), - wobei ein von einer externen Signalquelle (S) ausgehendes akustisches Ausgangssignal von dem Mikrofonsystem als akustisches Eingangssignal aufgenommen und in wenigstens ein elektrisches Mikrofonsignal gewandelt wird,

- wobei ein Signalfehler bei dem elektrischen Mikrofonsignal oder einem daraus hervorgehenden elektrischen Signal, der durch die Aufnahme des akustischen Eingangssignals außerhalb der Gehörgänge gegenüber einem akustischen Eingangssignal, das dasselbe akustische Ausgangssignal ohne Versorgung durch ein Hörhilfegerät in einem Gehörgang des Probanden (1) erzeugen würde, entsteht, in Abhängigkeit der Richtung, in der sich die Signalquelle (S) relativ zum Kopf des Probanden (1) befindet, zumindest teilweise korrigiert wird, und

- wobei das korrigierte elektrische Mikrofonsignal oder das korrigierte, aus dem Mikrofonsignal hervorgehende elektrische Signal weiterverarbeitet und in ein Hörhilfegeräte-Ausgangssignal gewandelt und dem Probanden (1) zugeführt wird.

Method for operating a hearing aid device (9, 10, 20) which can be worn on the body of a test person (1) with a microphone system which is arranged outside the auditory canals of the test person (1) when the hearing aid device is worn and a signal processing unit (7, 13, 22) an acoustic output signal coming from an external signal source is received by the microphone system as an acoustic input signal and converted into at least one electrical microphone signal,

- A signal error in the electrical microphone signal or an electrical signal resulting therefrom, which would result from the recording of the acoustic input signal outside the auditory canals compared to an acoustic input signal which would produce the same acoustic output signal without supply from a hearing aid device in an auditory canal of the subject (1), arises depending on the direction in which the signal source (S) is located relative to the head of the subject (1) is at least partially corrected, and

- The corrected electrical microphone signal or the corrected, resulting from the microphone signal electrical signal processed and converted into a hearing aid output signal and the subject (1) is supplied.

Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Signalfehler durch in wenigstens einem Signalpfad des Hörhilfegerätes (9, 10, 20) vorhandene Filtermittel (F1, F2, F3; 12; F1', F2', F3') korrigiert wird.Method according to claim 11, wherein the signal error is corrected by filter means (F1, F2, F3; 12; F1 ', F2', F3 ') present in at least one signal path of the hearing aid device (9, 10, 20).

Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Mikrofone (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) umfasst und der Signalfehler durch den Mikrofonen nachgeschaltete Filtermittel (F1, F2, F3; F1', F2', F3') korrigiert wird.The method of claim 12, wherein the microphone system comprises at least two microphones (M1 ', M2', M3 '; M11, M12; M21, M22; M31, M32) and the signal error by the microphones downstream filter means (F1, F2, F3; F1 ', F2', F3 ') is corrected.

Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei bei nicht am Kopf des Probanden (1) getragenem Hörhilfegerät (9, 10, 11) die Filtermittel (F1, F2, F3; 12; F1', F2', F3') in Abhängigkeit der relativen Ausrichtung zwischen dem Mikrofonsystem des Hörhilfegerätes (9, 10, 20) und dem Kopf des Probanden (1) eingestellt werden.A method according to claim 12 or 13, wherein the filter means (F1, F2, F3; 12; F1 ', F2', F3 ') are used as a function of the relative when the hearing aid (9, 10, 11) is not worn on the subject's head (1) Alignment between the microphone system of the hearing aid (9, 10, 20) and the head of the subject (1) can be set.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Richtung, in der sich die externe Signalquelle relativ zum Kopf des Probanden (1) befindet, zumindest näherungsweise ermittelt wird und wobei zur Korrektur des Signalfehlers die Filtermittel (F1, F2, F3; 12) in Abhängigkeit der ermittelten Richtung eingestellt werden.Method according to one of claims 12 to 14, wherein the direction in which the external signal source is located relative to the head of the subject (1) is determined at least approximately and wherein the filter means (F1, F2, F3; 12) for correcting the signal error depending on the determined direction.

Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Richtung mit dem Mikrofonsystem bestimmt wird.The method of claim 15, wherein the direction is determined with the microphone system.

Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei bei mehreren externen Signalquellen die Richtung eines von dem Mikrofonsystem aufgenommenen akustischen Eingangssignals mit vorbestimmten Eigenschaften ermittelt wird.The method of claim 16 or 17, wherein the direction of an acoustic input signal picked up by the microphone system with predetermined properties is determined in the case of a plurality of external signal sources.

Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Richtung zumindest näherungsweise für eine Projektion der Signalquelle in eine horizontale Ebene, in der auch der Kopf des Probanden (1) liegt, bestimmt wird.Method according to one of claims 15 to 17, wherein the direction is determined at least approximately for a projection of the signal source into a horizontal plane, in which the subject's head (1) also lies.

Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Richtung zumindest näherungsweise im dreidimensionalen Raum bestimmt wird.Method according to one of claims 15 to 17, wherein the direction is determined at least approximately in three-dimensional space.

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Richtmikrofone (R1, R2, R3) mit unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen (34, 36, 37) umfasst und den Richtmikrofonen (R1, R2, R3) nachgeschaltete Filtermittel (F1', F2', F3') für die jeweilige Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) optimiert sind.Method according to one of claims 11 to 14, wherein the microphone system at least two directional microphones (R1, R2, R3) with different preferred reception directions (34, 36, 37) and the filtering means (F1 ', F2', F3 ') connected downstream of the directional microphones (R1, R2, R3) are optimized for the respective preferred reception direction (34, 36, 37).

Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Vorzugs-Empfangsrichtungen (34, 36, 37) wenigstens zweier Richtmikrofone (R1, R2, R3) zumindest näherungsweise eine horizontale Ebene aufspannen.The method of claim 20, wherein the preferred receiving directions (34, 36, 37) of at least two directional microphones (R1, R2, R3) span at least approximately a horizontal plane.

Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Vorzugs-Empfangsrichtung eines weiteren Richtmikrofons zumindest näherungsweise in vertikaler Richtung ausgerichtet ist.22. The method of claim 21, wherein the preferred reception direction of a further directional microphone is oriented at least approximately in the vertical direction.

Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei bei wenigstens einem Richtmikrofon (R1, R2, R3) die Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) einstellbar ist und wobei bei einer Veränderung der Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) auch die voreingestellten Filtermittel (F1', F2', F3') an die neu eingestellte Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) angepasst werden.Method according to one of claims 20 to 22, wherein the preferred reception direction (34, 36, 37) is adjustable in at least one directional microphone (R1, R2, R3) and wherein when the preferred reception direction (34, 36, 37) changes the preset filter means (F1 ', F2', F3 ') can also be adapted to the newly set preferred receiving direction (34, 36, 37).

Am Körper eines Probanden (1) tragbares Hörhilfegerät (9, 10, 20) mit einer Signalverarbeitungseinheit (7, 13, 22) und einem bei getragenem Hörhilfegerät (9, 10, 20) außerhalb der Gehörgänge des Probanden (1) angeordneten Mikrofonsystem durch das ein akustisches Eingangssignal, das aus einem von wenigstens einer externen Signalquelle (S) ausgehenden akustischen Ausgangssignal hervorgeht, aufnehmbar und in wenigstens ein elektrisches Mikrofonsignal wandelbar ist, wobei das Hörhilfegerät (9, 10, 20) Mittel zur Korrektur eines Signalfehlers, der bei dem elektrischen Mikrofonsignal oder einem daraus hervorgehenden Signal durch die Aufnahme des akustischen Eingangssignals außerhalb der Gehörgange des Probanden (1) gegenüber einem bei gleichem akustischem Ausgangssignal in einem Gehörgang des Probanden (1) aufgenommenen akustischen Eingangssignal entsteht, umfasst.Hearing aid device (9, 10, 20) which can be worn on the body of a test person (1) with a signal processing unit (7, 13, 22) and a microphone system arranged outside the auditory canals of the test person (1) when the hearing aid device is worn an acoustic input signal, which arises from an acoustic output signal emanating from at least one external signal source (S), can be recorded and converted into at least one electrical microphone signal, the hearing aid device (9, 10, 20) having means for correcting a signal error associated with the electrical Microphone signal or a signal resulting therefrom arises from the recording of the acoustic input signal outside the auditory canal of the subject (1) compared to an acoustic input signal recorded in the auditory canal of the subject (1) with the same acoustic output signal.

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach Anspruch 24, wobei die Mittel zur Korrektur eines Signalfehlers wenigstens einem Mikrofon (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) des Mikrofonsystems nachgeschaltete Filtermittel (F1, F2, F3; 12; F1', F2', F3') umfassen.Hearing aid (9, 10, 20) according to claim 24, wherein the means for correcting a signal error of at least one microphone (M1 ', M2', M3 '; M11, M12; M21, M22; M31, M32) of the filter system (F1 , F2, F3; 12; F1 ', F2', F3 ').

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach Anspruch 24 oder 25, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Mikrofone (M1', M2', M3'; M11, M12; M21, M22; M31, M32) umfasst, denen jeweils Filtermittel (F1, F2, F3; 12; F1', F2', F3') zur Korrektur des Signalfehlers nachgeschaltet sind.Hearing aid (9, 10, 20) according to claim 24 or 25, wherein the microphone system comprises at least two microphones (M1 ', M2', M3 '; M11, M12; M21, M22; M31, M32), each of which filter means (F1, F2, F3; 12; F1 ', F2', F3 ') for the correction of the signal error.

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Mikrofonsystem wenigstens zwei Richtmikrofone (R1, R2, R3) mit unterschiedlichen Vorzugs-Empfangsrichtungen (34, 36, 37) umfasst.Hearing aid (9, 10, 20) according to claim 25 or 26, wherein the microphone system comprises at least two directional microphones (R1, R2, R3) with different preferred reception directions (34, 36, 37).

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach Anspruch 27, wobei die Richtmikrofone (R1, R2, R3) aus der elektrischen Verschaltung mehrerer omnidirektionaler Mikrofone (M11, M12; M21, M22; M31, M32) aufgebaut sind.Hearing aid device (9, 10, 20) according to claim 27, wherein the directional microphones (R1, R2, R3) are constructed from the electrical connection of a plurality of omnidirectional microphones (M11, M12; M21, M22; M31, M32).

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach Anspruch 27 oder 28, wobei die Vorzugs-Empfangsrichtungen (34, 36, 37) wenigstens zweier Richtmikrofone (R1, R2, R3) zumindest näherungsweise in einer horizontalen Ebene liegen.Hearing aid (9, 10, 20) according to claim 27 or 28, wherein the preferred reception directions (34, 36, 37) of at least two directional microphones (R1, R2, R3) lie at least approximately in a horizontal plane.

Hörhilfegerät (9, 10, 20) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die Vorzugs-Empfangsrichtung eines Richtmikrofons zumindest näherungsweise in vertikaler Richtung ausgerichtet ist.Hearing aid (9, 10, 20) according to one of claims 27 to 29, wherein the preferred reception direction of a directional microphone is oriented at least approximately in the vertical direction.

Hörhilfegerät (10) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei das Hörhilfegerät (10) Mittel zum Erfassen der Richtung, in der sich die Signalquelle (S) relativ zum Kopf des Probanden (1) befindet, umfasst und wobei die Filtermittel (12) in Abhängigkeit der ermittelten Richtung einstellbar sind.The hearing aid device (10) according to one of claims 25 to 30, wherein the hearing aid device (10) comprises means for detecting the direction in which the signal source (S) is located relative to the head of the subject (1), and wherein the filter means (12) are adjustable depending on the determined direction.

Hörhilfegerät (20) nach Anspruch 31, wobei die Richtung durch das Mikrofonsystem ermittelbar ist.Hearing aid (20) according to claim 31, wherein the direction can be determined by the microphone system.

Hörhilfegerät (20) nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei wenigstens einem Richtmikrofon (R1, R2, R3) ein Korrekturfilter (F1', F2', F3') nachgeschaltet ist.Hearing aid (20) according to one of claims 27 to 32, wherein at least one directional microphone (R1, R2, R3) is followed by a correction filter (F1 ', F2', F3 ').

Hörhilfegerät (20) nach Anspruch 33, wobei das Korrekturfilter (F1', F2', F3') bezüglich der Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) des Richtmikrofons (R1, R2, R3) optimiert ist.The hearing aid device (20) according to claim 33, wherein the correction filter (F1 ', F2', F3 ') is optimized with respect to the preferred reception direction (34, 36, 37) of the directional microphone (R1, R2, R3).

Hörhilfegerät (20) nach Anspruch 33 oder 34, wobei die Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) des Richtmikrofons (R1, R2, R3) einstellbar ist und das Korrekturfilter (F1', F2', F3') an die eingestellte Vorzugs-Empfangsrichtung (34, 36, 37) anpassbar ist.Hearing aid (20) according to claim 33 or 34, wherein the preferred receiving direction (34, 36, 37) of the directional microphone (R1, R2, R3) is adjustable and the correction filter (F1 ', F2', F3 ') to the set preference -Receiving direction (34, 36, 37) is adjustable.