DE19625639A1 - Programmierbare Schaltung zur Verwendung von Hörgeräten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine programmierbare Schaltung zur Verwendung in Hörgeräten, mit mindestens einem Mikrofon, einer verschiedene Signalverarbeitungsstufen umfas­ senden Signalverarbeitungseinheit, Mitteln zur Signalausgabe, einem Speicher, in dem mindestens ein einer Hörsituation zu­ geordneter Parametersatz speicherbar ist, der die Anpassung der Parameter der Signalverarbeitungsstufen an den Hörschaden ermöglicht.

Eine programmierbare Schaltung der vorgenannten Art ist aus der EP 0 676 909 A1 bekannt. Diese Schaltung zeichnet sich durch niedrige Leistungsaufnahme und vielseitige Einsetzbar­ keit aus. Dies wird dadurch erreicht, daß nur diejenigen Si­ gnalverarbeitungsstufen wie z. B. Filter, Vorverstärkung, AGC und dgl. durch Programmierung aktiviert werden, die einsatz­ spezifisch erforderlich sind. Bei diesem Programmierungsvor­ gang werden ferner auch die Parameter der Signalverarbei­ tungsstufen, wie z. B. die Verstärkung festgelegt. Ein Nach­ teil der in der Patentanmeldung beanspruchten Schaltung ist, daß die Einstellungen ausschließlich programmierbar sind, d. h. eine Veränderung am Zustand, z. B. Filterbandbreite oder AGC-Schwelle erfordert das Vorhandensein entsprechender tech­ nischer Infrastruktur und Fachkenntnisse.

Als weiterer Stand der Technik sind konventionelle Hörgeräte, mit Schaltungen bekannt, die vorherbestimmte Baugruppen bzw. Signalverarbeitungsblöcke besitzen, z. B. Verstärkungsblock, Filterbausteine etc . . Hierbei ist jedoch eine Konfigura­ tionsänderung der jeweiligen Schaltung nicht oder nur mit sehr großem Aufwand realisierbar. Es ist lediglich möglich, eine Veränderung von Parametereinstellungen über Stellele­ mente vorzunehmen. Dies resultiert zum einen in einer Viel­ zahl verschiedener Hörgerätetypen, zum andern in einer Viel­ zahl von Stellern für die mögliche individuelle Anpassung des Hörgeräts (Gain, Tiefton-, Hochtonklangblende, AGC-Schwelle, Peak-Clipping etc.).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine programmier­ bare Schaltung und ein entsprechendes Hörgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 15 bereitzustellen, welche bzw. welches, bei vereinfachtem Aufbau, eine individu­ elle Anpassung hinsichtlich Konfiguration sowie Parameterein­ stellung mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Teile der nebengeordneten Patentansprüche 1 für die Schaltung und 15 für das Hörgerät erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausge­ staltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-14.

Die erfindungsgemäße Schaltung sieht vor, daß signalverarbei­ tungsstufenunabhängige Einstellmittel vorgesehen sind, und die Zuordnung der Einstellmittel zu den einzelnen Signalver­ arbeitungsstufen wahlweise erfolgt. So kann z. B. ein und das­ selbe Einstellmittel einmal die Bedeutung "NL" (Hochtonklangblende) und bei einem anderen Gerät die Bedeu­ tung "AGC" (automatische Verstärkungsregelung) haben. Diese Festlegung kann im Fertigungsprozeß bzw. im Anschluß an den Fertigungsprozeß erfolgen, wobei die Festlegung, auf welche Signalverarbeitungsstufen Einfluß genommen werden soll, von den audiometrischen Daten des künftigen Trägers abhängen kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Schaltung über eine digitale Steuerung verfügt und eine Zuordnung der Einstellmittel zu den einzelnen Si­ gnalverarbeitungsstufen durch Programmierung erfolgt. Dies erlaubt, daß die Zuordnung nach Abschluß des eigentlichen Fertigungsprozesses vorgenommen werden kann. Daraus resul­ tiert, daß im wesentlichen Standardgeräte gefertigt werden können, da die trägerspezifischen Vorgaben erst bei der Pro­ grammierung berücksichtigt werden müssen. Hierdurch können die Gerätetypenvielzahl reduziert und die Stückkosten mini­ miert werden.

Erfindungsgemäß ist denkbar, daß die Zuordnung der Einstell­ mittel zu einzelnen Signalverarbeitungsstufen in einem Spei­ cher ablegbar ist. Diese Auslegung erlaubt, daß die Zuordnung von Einstellmitteln zu Signalverarbeitungsstufen "umprogrammierbar" ist. Hierdurch läßt sich eine Anpassung an sich änderndes Hörvermögen bzw. an andere Träger realisieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Anzahl der Einstellmittel geringer ist als die Anzahl der Signalverarbeitungsstufen. In vorteilhafter Weise kann die Anzahl der Einstellmittel aufgrund ihrer wahlweisen Zuordnung klein gehalten werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Abmessungen des Hörgeräts aus. Darüber hinaus läßt sich durch das Weglassen unnötiger Einstellmittel Kosten spa­ ren.

Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, daß die digitale Steuerung eine Standardeinstellung aufweist, die für solche Signalverarbeitungsstufen, die einem Einstellelement zugeord­ net sind, veränderbar ist. Durch diese Standardeinstellung wird sichergestellt, daß ein Hörgerät, welches mit einer der­ artigen Schaltung ausgestattet ist, von Anbeginn funktionsfä­ hig ist. Es sind somit alle Signalverarbeitungsstufen mit Pa­ rametern belegt, wobei ein Eingriff auf solche Signalverar­ beitungsstufen möglich ist, welchen ein Einstellelement zuge­ ordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bietet die Mög­ lichkeit, daß mehrere Parametersätze abspeicherbar, insbeson­ dere wahlweise abrufbar sind. Dies bietet den Vorzug, daß verschiedene Hörprogramme realisiert werden können. So kann z. B. ein Parametersatz abgelegt werden, der für Telefonge­ spräche, d. h. für einen begrenzten Frequenzbereich, angepaßt ist. Das Abrufen der einzelnen Parametersätze kann z. B. durch einen Umschalter erfolgen. Der Träger hat somit Einfluß dar­ auf, wie das empfangene Signal aufbereitet wird.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Einstellmittel mechanische Einstellmittel sind. Hier­ durch wird erreicht, daß die Einstell- bzw. Anpaßvorgänge einfach vornehmbar sind. So ist es denkbar, daß als Einstell­ mittel Widerstandspotentiometer oder dgl. zum Einsatz gelan­ gen, deren Einstellung z. B. mittels handelsüblicher Schrau­ bendreher oder ähnlichem erfolgen kann. Darüber hinaus wird hierdurch erreicht, daß die Einstellung auch in Gebieten vor­ genommen werden kann, in denen eine Umprogrammierung der Pa­ rameter an der Verfügbarkeit von Programmiergeräten oder man­ gelnden Programmierkenntnissen scheitern müßte. Ferner sind mechanische Einstellmittel gegebenenfalls leicht austausch­ bar.

Um zu gewährleisten, daß die digitale Steuerung die Parameter der Einstellmittel verarbeiten kann, ist erfindungsgemäß denkbar, die Parameter der Einstellmittel der Steuerung über Analog/Digital-Umsetzer in digitalisierter Form zuzuführen.

Diese Werte können durch die digitale Steuerung exakt erfaßt werden. Insbesondere können zeit- und kostenintensive Meßpro­ zeduren zur Ermittlung von Kennlinien der Einstellmittel ent­ fallen. Dies bietet sowohl Vorzüge beim erstmaligen Einsatz von Einstellmitteln als auch bei einem später gegebenenfalls erforderlichen Austausch.

Der Betrieb der Analog/Digital-Umsetzer erfolgt zweckmäßiger­ weise intermittierend. Der intermittierende Betrieb gewähr­ leistet, daß die Leistungsaufnahme des Analog/Digital- Umsetzers gering gehalten werden kann, was den Einsatz klei­ nerer, leistungsschwächerer Batterien ermöglicht. Hierdurch lassen sich die äußeren Abmessungen des Hörgeräts reduzieren. Das Abschalten des Analog/Digital-Umsetzers ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil sein Betrieb nur für den Einstellvor­ gang erforderlich ist.

Insbesondere aus Gründen der Größenreduktion ist erfindungsge­ mäß möglich, daß die Einstellmittel eine von der Schaltung lösbare Einheit sind. Um die Einstellbarkeit von z. B. Trim­ mern zu gewährleisten, ist es erforderlich, diese mit z. B. einer Stellachse zu versehen. Diese muß, um z. B. den sicheren Eingriff eines Schraubendrehers zu gewährleisten, Mindestab­ messungen aufweisen. Diese Abmessungen sind aus schaltungs­ technischen Aspekten nicht erforderlich, nehmen aber nicht unerheblichen Einfluß auf die äußeren Abmessungen. Die Ver­ bindung der abnehmbaren Einstellmittel kann über einfache Steckkontakte an der digitalen Steuerung erfolgen. Darüber hinaus ist in dieser Ausgestaltungsform der Einsatz von Prä­ zisionsstellelementen möglich, wodurch sich die Einstellung einzelner Parameter mit höherer Genauigkeit und insbesondere in kürzerer Zeit vornehmen läßt.

Die Signalverarbeitung kann, in Verbindung mit der erfin­ dungsgemäßen Idee, analog erfolgen. Bestehende Gerätschaften, welche z. B. bereits zur Reparatur von konventionellen, analog arbeitenden Geräten in Gebrauch sind, können sowohl zur War­ tung und Instandhaltung als auch zur Reparatur prinzipiell weiterhin verwendet werden. Hierdurch ist eine hohe Akzeptanz der erfindungsgemäßen Schaltung als Bestandteil eines Hörge­ räts und die Sicherstellung eines Service für diese Geräte zu erwarten.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Parameterein­ stellung digital erfolgt, wodurch die Vorteile, welche sich aus der digitalen Signalverarbeitung ergeben, auch in den Hörgeräten, welche mit einer erfindungsgemäßen Schaltung aus­ gestattet sind, realisieren lassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert. Mehrere iden­ tische Merkmale sind der Übersichtlichkeit halber nur einmal mit Bezugsziffern versehen.

Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung 1 mit Mikro­ fon 2, Signalverarbeitungsstufen, einem Nachverstärker 3 so­ wie einem Mittel zur Signalausgabe in Form eines Lautspre­ chers 4. Ferner weist die Schaltung 1 eine über Verbindungen 5 mit den Signalverarbeitungsstufen verbundene digitale Steuerung 6 auf. Desweiteren steht die digitale Steuerung 6 über Wirkverbindungen 7 (z. B. Kupferleitung) und Ana­ log/Digital-Umsetzer 8 mit insgesamt drei einzelnen Einstell­ mitteln 9, z. B. mechanischen Einstellmittel (Drehpotentio­ meter) in Verbindung. Es ist gut erkennbar, daß die Anzahl von Einstellmitteln 9 geringer ist, als die Anzahl an Signal­ verarbeitungsstufen. Jedes der drei Einstellmittel wird je­ weils einer bestimmten Signalverarbeitungsstufe zugeordnet.

Die Zuordnung ist anhand der gestrichelten Linien innerhalb des digitalen Speichers 6 schematisch dargestellt. Darüber hinaus ist als Bestandteil der digitalen Steuerung 6 ein Speicher 10 sowie eine Schnittstelle 11 zum Anschluß eines Programmiergeräts 12 darstellt.

In der Schaltung 1 sind die Signalverarbeitungsstufen als (ausgehend vom Mikrofon 2 in Pfeilrichtung 14 gesehen) Vor­ verstärker 15, automatische Verstärkungsregelung 16 (AGC), Filter 17 sowie Peak-Clipping-Vorrichtung 18 ausgebildet.

Die "Identität" der Signalverarbeitungsstufen ist in dem Speicher 10 abgelegt, z. B. einem PROM, um die Zuordnung der Einstellmittel zu ermöglichen. Der Speicher 10 wird z. B. durch die digitale Steuerung 6 mit den entsprechenden Infor­ mationen beschrieben.

Nachdem die erfindungsgemäße Schaltung 1 hardwaremäßig gefer­ tigt ist, wird die digitale Steuerung 6 über die Schnittstel­ le 11 mit einem Programmiergerät 12 in Verbindung gebracht. Über dieses Programmiergerät 12 erfolgt eine Zuordnung der Einstellmittel 9 zu den einzelnen Signalverarbeitungsstufen. Dies kann z. B. über Adressierung im Bussystem geschehen. Nachdem diese Zuordnungen festgelegt sind, werden sie aus dem Programmiergerät 12 über die Schnittstelle 11 in die digitale Steuerung 6 eingelesen und im Speicher 10 abgelegt.

Funktionstechnisch stellt sich die Schaltung 1 dann dar wie gezeigt, d. h. sie besteht aus Mikrofon 2, Vorverstärker 15, AGC 16, Filter 17, Peak-Clipping 18 sowie Nachverstärker 3 und Lautsprecher 4. Hiervon sind den Signalverarbeitungsstu­ fen AGC 16, Filter 17, und Peak-Clipping 18 jeweils Einstell­ mittel 9 zugeordnet, wie schematisch durch die gestrichelten Linien dargestellt. Die weiteren Bestandteile der Schaltung, denen kein Einstellmittel 9 zugeordnet ist (z. B. Vorverstärker 15) werden über eine Standardeinstellung der digitalen Steue­ rung 6 betrieben. Für den Träger eines mit dieser Schaltung 1 ausgestatteten Hörgeräts ist die Art der Programmierung uner­ heblich und nicht feststellbar.

Über die Einstellmittel 9 können nun Eingriffe auf die Kenn­ werte der Signalverarbeitungsstufen vorgenommen werden. So kann z. B. der Wert für die Bandbreite des Filters 17, durch Veränderung von Einstellwerten am zugeordneten Einstellmittel 9, an die Hörkurve des potentiellen Nutzers angepaßt werden. Die standardmäßig vorgenommenen Einstellungen werden dadurch abgeändert und die Schaltung 1 den individuellen Einsatzzwec­ ken angepaßt.

Die Einstellung erfolgt derart, daß die vom jeweiligen Ein­ stellmittel 9, z. B. einem Trimmer, ausgegebenen analogen Wer­ te über den Analog/Digital-Umsetzer 8 und die Verbindung 7 an die digitale Steuerung 6 gelangen. Dort erfolgt eine "Auswertung" und über Wirkverbindungen 5 die Korrektur der Einstellwerte der entsprechenden Signalverarbeitungsstufe.

In der Schaltung 1 ist ferner vorgesehen, die Wirkverbindun­ gen 7 über Steckverbindungen 20 herzustellen. Hierdurch wird es möglich, die Anzahl von Einstellmitteln 9 der Anzahl von Signalverarbeitungsstufen anzupassen. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, die Einstellmittel 9 mit Analog/Digital-Umsetzer 8 nach Abschluß des Einstellvorgangs zu entfernen.

Ziel dieser oben genannten Ausführungsformen ist es, die An­ zahl an Bauteilen klein zu halten, um zum einen kostenmäßig Vorteile zu erzielen, als auch hinsichtlich Größenreduktion der Schaltung 1 flexibel zu sein.

Claims (15)

1. Programmierbare Schaltung zur Verwendung in Hörgeräten mit mindestens einem Mikrofon, einer verschiedene Signalver­ arbeitungsstufen umfassenden Signalverarbeitungseinheit, Mit­ teln zur Signalausgabe, einem Speicher, in dem mindestens ein einer Hörsituation zugeordneter Parametersatz speicherbar ist, der die Anpassung der Parameter der Signalverarbeitungs­ stufen an den Hörschaden ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß signalverar­ beitungsstufenunabhängige Einstellmittel (9) vorgesehen sind und die Zuordnung der Einstellmittel (9) zu den einzelnen Signalverarbeitungsstufen wahlweise festlegbar ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (1) über eine digitale Steuerung (6) verfügt und die Zuord­ nung der Einstellmittel (9) zu den einzelnen Signalverarbei­ tungsstufen durch Programmierung erfolgt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der Einstellmittel (9) zu den einzelnen Signalverarbeitungs­ stufen in dem Speicher (10) ablegbar ist.

4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einstellmittel (9) geringer ist als die Anzahl der Si­ gnalverarbeitungsstufen.

5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Steuerung (6) eine Standardeinstellung aufweist und eine Än­ derung der Einstellung der digitalen Steuerung (6) für solche Signalverarbeitungsstufen erfolgt, die einem Einstellmittel (9) zugeordnet sind.

6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Para­ metersätze abspeicherbar sind.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschie­ denen Parametersätze wahlweise abrufbar sind.

8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell­ mittel (9) mechanische Einstellmittel sind.

9. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell­ mittel (9) Analog/Digital-Umsetzer (8) aufweisen.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ana­ log/Digital-Umsetzer (8) intermittierend betrieben werden.

11. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell­ mittel (9) als eine von der Schaltung (1) lösbare Einheit vorgesehen sind.

12. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal­ verarbeitung analog erfolgt.

13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal­ verarbeitung digital erfolgt.

14. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Signal­ verarbeitungsstufen mindestens ein Vorverstärker (15), eine automatische Verstärkungsregelung (AGC) (16), ein Filter (17), eine Peak-Clipping-Vorrichtung (18) und/oder ein Nach­ verstärker vorgesehen sind.

15. Hörgerät mit einer programmierbaren Schaltung mit minde­ stens einem Mikrofon, einer verschiedene Signalverarbeitungs­ stufen umfassende Signalverarbeitungseinheit, Mitteln zur Signalausgabe und Speicherteil, wobei im Speicherteil minde­ stens ein der Hörsituation zugeordneter Parametersatz spei­ cherbar ist, der die Anpassung der Parameter der Signalverar­ beitungsstufen an den Hörschaden ermöglicht, gekennzeichnet durch eine Schaltung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.