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Die
Erfindung betrifft ein Hörgerät mit einer Mikrofonanordnung
zur Aufnahme zu verstärkender akustischer
Signale.
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Bei
Hörgeräten werden
heutzutage unterschiedliche Systeme realisiert. Zum einen werden
so genannte Hinter-dem-Ohr-Geräte
verwendet. Der Hörgerätenutzer
trägt dabei
eine Einheit hinter dem Ohr, die ein Mikrofon, einen Verstärker, eine
Signalverarbeitungseinheit, Batterien und einen Schallgeber enthält. Aus
der hinter dem Ohr angeordneten Einheit führt ein Schallschlauch in den
Gehörgang. Die
hinter dem Ohr angeordnete Einheit nimmt Umgebungsschall mit dem
Mikrofon auf, wandelt ihn in ein elektrisches Signal um, führt eine
gegebenenfalls frequenzabhängige
Verstärkung
und Signalbearbeitung durch und wandelt das Signal wieder in ein akustisches
Signal um. Dieses Schallsignal wird durch den Schallschlauch in
den Gehörgang
geleitet. Der Schallschlauch endet in einem Ohrpassstück in dem
Gehörgang. Ähnlich sind
Hörgeräte aufgebaut, die
zum Beispiel in Brillen montiert sind und nicht notwendigerweise
hinter dem Ohr angeordnet sind.
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Andere
Hörgeräte sind
als Im-Ohr-Hörgerät ausgestaltet
und umfassen in einer im Ohr eingesetzten Einheit alle für die Hörgerätfunktion
notwendigen Elemente, insbesondere Mikrofon, Verstärker, Batterien
und Schallgeber.
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Schließlich gibt
es Hörgeräte mit einer
Hinter-dem-Ohr-Einheit für
die Aufnahme und Verarbeitung eines akustischen Signals und Umwandlung des
verarbeiteten Signals in ein elektrisches Signal, das an einen externen Hörer (Schallgeber)
zur Schallwiedergabe geleitet wird, der im Gehörgang getragen wird.
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Bei
den bekannten Lösungen
ist ein Signalpfad für
die Aufnahme, die Verstärkung,
die Verarbeitung und die Wiedergabe des gesamten Frequenzbereichs
vorgesehen. Dadurch entstehen Begrenzungen hinsichtlich der übermittelbaren
Frequenzbreite mit ausreichender Last. In Anbetracht der begrenzten
Platzverhältnisse
entsteht außerdem
die Gefahr von Rückkopplungen
oder negativen Resonanzbeeinflussungen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hörgerät anzugeben,
das eine große
Frequenzbreite bei hoher Last und höherer Rückkopplungsfestigkeit zur Verfügung stellt.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Hörgerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Unteransprüche
sind auf bevorzugte Ausführungsformen
gerichtet.
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Das
erfindungsgemäße Hörgerät zeichnet sich
insbesondere dadurch aus, dass es wenigstens zwei Hörer für unterschiedliche
Frequenzbereiche und eine Signalverbindung zur Verbindung der Mikrofonanordnung
mit den Hörern
aufweist. Für
unterschiedliche akustische Frequenzbereiche sind also zumindest
teilweise unterschiedliche Signalpfade vorgesehen. Schall, der von
der Mikrofonanordnung aufgenommen wird und von dieser in ein elektrisches Signal
umgewandelt wird, wird über
eine Signalverbindung an die Hörer
weitergeleitet, wo die elektrischen Signale wieder in akustische
Signale umgewandelt werden. Für
wenigstens zwei akustische Frequenzbereiche sind dabei individuelle
Hörer vorgesehen.
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Der
einzelne Hörer
wird dadurch entlastet, so dass die Frequenzbreite des gesamten
Systems größer wird,
wobei trotzdem eine höhere
Last und eine höhere
Rückkopplungsfestigkeit
gewährleistet
ist. Außerdem
können
die einzelnen Hörer
frequenzabhängig
auf die Resonanzbedingungen individuell eingestellt werden.
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Durch
die Trennung der Frequenzlasten lässt sich ein wesentlich reinerer
und somit höherwertiger
Klang erreichen, da auch die einzelnen Verstärker für die Frequenzbereiche individuell
angepasst sein können.
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Grundsätzlich können die
wenigstens zwei Hörer
z. B. nebeneinander in einem Ohrpassstück oder in einer außerhalb
des Gehörganges
zu tragenden Außerhalb-des-Ohres-Einheit
angeordnet sein. Erfindungsgemäß sind jedoch
wenigstens ein erster Hörer
für einen
ersten Frequenzbereich in einer außerhalb des Gehörganges
zu tragenden Außerhalb-des-Ohres-Einheit, insbesondere
einer Hinter-dem-Ohr-Einheit, vorgesehen, wobei ein mit dem ersten
Hörer verbundener
Schallschlauch zum Übermitteln
des von dem ersten Hörer
abgegebenen Schalls des ersten Frequenzbereichs in den Gehörgang vorgesehen
ist, und ein zweiter Hörer
für einen zweiten
Frequenzbereich als im Ohr, vorzugsweise im Gehörgang, zu tragender externer
Hörer ausgestaltet,
dem die Signale über
eine externe elektrische Signalleitung übermittelt werden. Die ”Außerhalb-des-Ohres-Einheit” wird zum
Beispiel durch eine Hinter-dem-Ohr-Einheit oder eine Einheit zur Brillenmontage
gebildet. Als ”extern” werden
im vorliegenden Text Elemente bezeichnet, die sich nicht in der
Außerhalb-des-Ohres-Einheit befinden.
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Bei
einem solchen System, bei dem ein Hörer außerhalb des Ohres und ein Hörer im Ohr,
vorzugsweise im Gehörgang,
angeordnet ist, liegt eine größere räumliche
Trennung der Hörer
für die
unterschiedlichen Fre quenzbereiche vor. Die Gefahr einer Rückkopplung
oder eines unerwünschten
Resonanzeffekts wird dadurch weiter reduziert.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn in der Außerhalb-des-Ohres-Einheit nicht
nur der erste Hörer
für den
ersten Frequenzbereich angeordnet ist, sondern auch die übrige Hörgeräteelektronik,
einschließlich zum
Beispiel der Mikrofonanordnung, der Signalverarbeitungseinheit,
der Batterie, etc., so dass aus der Außerhalb-des-Ohres-Einheit auch
die externe elektrische Signalleitung des zweiten Hörers gespeist werden
kann. Eine solche Ausführungsform
ist vorteilhaft, da möglichst
wenige Elemente in den beengten Platzverhältnissen des Gehörgangs notwendig sind.
Grundsätzlich
ist es aber auch möglich,
dass einzelne Elemente des Signalpfads für den externen Hörer in einem
den externen Hörer
tragenden Gehörgangpassstück angeordnet
sind, zum Beispiel eine Signalverarbeitungseinheit.
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Erfindungsgemäß umfasst
der erste Frequenzbereich, der durch den ersten Hörer in der
Außerhalb-des-Ohres-Einheit
erzeugt wird, niedrigere Frequenzen als der zweite Frequenzbereich,
der durch den externen Hörer
im Gehörgang
erzeugt wird. Eine solche Aufteilung des gesamten Frequenzumfangs
erweist sich als vorteilhaft, da die Übermittlung von akustischem
Schall durch den Schallschlauch für tiefere Frequenzen problemlos
möglich ist
und sich für
höhere
Frequenzen die direkte Schallerzeugung mit einem externen Hörer im Gehörgang als
vorteilhaft erwiesen hat. So kann der erste Hörer in der Außerhalb-des-Ohres-Einheit
vorteilhafterweise zum Beispiel für Frequenzen von kleiner 125
Hz bis 1,5 kHz und der externe Hörer
für Frequenzen
von 1,5 kHz bis über
10 kHz zuständig
sein.
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Vorteilhafterweise
enden der für
den ersten Frequenzbereich zuständige
Schallschlauch und die für
den zweiten Frequenzbereich zuständige
elekt rische Signalleitung in einem gemeinsamen Gehörgangpassstück, in dem
sich auch der externe Hörer befindet.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung werden die elektrischen Signale
an den externen Hörer
durch eine oder mehrere Litzen geleitet, die an dem Schallschlauch
angeordnet sind und vorteilhafterweise fest an diesem gehalten sind.
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Die
Mikrofonanordnung kann ein einzelnes Mikrofon oder mehrere Mikrofone
umfassen. Werden mehrere Mikrofone verwendet, können diese zum Beispiel als
Richtmikrofonsystem ausgestaltet sein.
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Grundsätzlich können für die unterschiedlichen
Frequenzbereiche völlig
unabhängige
Signalpfade zwischen der Mikrofonanordnung und dem entsprechenden
Hörer für den jeweiligen
Frequenzbereich vorgesehen sein. Erfindungsgemäß teilen sich jedoch die einzelnen
Signalpfade zumindest einen Teil der Signalleitung. Auf diese Weise
sind Verstärkereinheiten
und andere notwendige elektronische Einheiten, wie z. B. Digital-Analog-Wandler etc., nur
einfach notwendig, was insbesondere bei den beengten Platzverhältnissen
in der Hörgerätetechnik von
signifikantem Vorteil ist.
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Erfindungsgemäß ist dabei
eine Frequenzweiche vorgesehen, die die Signale aus dem gemeinsamen
Signalleitungsteil frequenzabhängig
auf die beiden Hörer
aufteilt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Frequenzweiche
im Signalweg hinter einem Prozessor zur digitalen Signalverarbeitung
vorgesehen ist, so dass auch die digitale Signalverarbeitung noch
für beide
Signale gemeinsam erfolgt.
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Die
Aufteilung des akustischen Frequenzbereiches auf die verschiedenen
Hörer kann
fest eingestellt werden. Bei einer besonders bevorzugten Wei terbildung
ist die Frequenzweiche jedoch programmierbar ausgestaltet, so dass
die Frequenzaufteilung variabel möglich ist. Eine solche Ausführungsform
ermöglicht
die Einstellung individuell für
den jeweiligen Hörgerätenutzer,
um z. B. dessen individuelle Hörbeeinträchtigung
und seine die Resonanzverhältnisse beeinflussende
Anatomie optimal berücksichtigen
zu können.
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Ein
mit dem erfindungsgemäßen Hörgerät durchführbares
Verfahren dient zum Übermitteln
von Schallsignalen in einen Gehörgang,
bei dem Schall wenigstens zweier unterschiedlicher Frequenzbereiche über wenigstens
teilweise unterschiedliche Signalpfade in den Gehörgang übermittelt
wird. Die besonderen Vorteile eines solchen Verfahrens, bevorzugte
Ausgestaltungen und deren Vorteile und Effekte ergeben sich in analoger
Weise aus der obigen Beschreibung des erfindungsgemäßen Hörgeräts und seiner
bevorzugten Ausführungsformen.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden schematischen Figuren im
Detail erläutert.
Dabei zeigen
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1 eine
Schemadarstellung einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hörgeräts,
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2 einen
Querschnitt durch einen Schallschlauch einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hörgeräts,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Gehörgangpassstücks einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hörgerätes, und
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4 einen
schematischen seitlichen Schnitt des Gehörgangpassstücks der 3.
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1 zeigt
die gesamte Anordnung des Hörgeräts in schematischer
Darstellung. In einer Hinter-dem-Ohr-Einheit 10 sind die
meisten Elemente des Hörgeräts angeordnet.
Die Hinter-dem-Ohr-Einheit 10 ist in Wirklichkeit anatomisch
an den Bereich hinter dem Ohr eines Hörgerätenutzers angepasst.
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Eine
Mikrofonanordnung umfasst zum Beispiel zwei als Richtmikrofonsystem
zusammenwirkende Mikrofone 12, 14 zum Aufnehmen
von Umgebungsschall. In einem Mikrofonverstärker 16 werden die
zusammengeführten
elektrischen Ausgangssignale der Mikrofone verstärkt und in einem Analog-Digital-Wandler 18 in
ein digitales Signal umgewandelt. Dies tritt in eine Signalverarbeitungseinheit 27 ein, die
zur Bearbeitung des digitalen Signals einen Resonanzfilter 20,
einen digitalen Signalverarbeitungsprozessor 24 und einen
Interpolierfilter 26 umfasst. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 27 wird
in einen Digital-Analog-Wandler 28 geführt, dessen
Ausgang mit einer vorteilhafterweise programmierbaren Frequenzweiche 30 verbunden
ist. Sie teilt das bearbeitete Signal auf zwei elektrische Leitungen 32 und 34 auf.
Nicht gezeigt ist eine Batterieversorgung für das Hörgerät, die auch in der Hinter-dem-Ohr-Einheit vorgesehen
ist.
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Die
elektrische Leitung 32 führt zu einem ersten Hörer 36,
der in der Hinter-dem-Ohr-Einheit 10 angeordnet ist. Bei
dieser Ausführungsform
erzeugt der im Folgenden auch Hinter-dem-Ohr-Hörer genannte Hörer 36 das
Signal tieferer akustischer Frequenzen und leitet das erzeugte akustische
Signal in den Schallschlauch 40, der es in an sich bekannter Weise zu
einem Gehörgangpassstück 46 leitet,
das vom Hörgerätenutzer
im Gehörgang
getragen wird.
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Der
höhere
akustische Frequenzbereich wird von der Frequenzweiche 30 in
die elektrische Signalleitung 34 geführt, die in die externe elektrische
Signalleitung 38 übergeht
und außerhalb
der Hinter-dem-Ohr-Einheit 10 z. B. ”huckepack” an dem Schallschlauch 40 geführt wird.
Die externe elektrische Signalleitung 38 endet ebenfalls
in dem Gehörgangpassstück 46,
das mit Bezug zu 3 und 4 näher erläutert werden
wird, und umfasst Litzen zur elektrischen Signalübermittlung.
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Vorteilhafterweise
ist in dem Signalpfad für den
externen Hörer
hinter der Frequenzweiche 30 noch ein nicht gezeigter digitaler
Laufzeitfilter vorgesehen, damit die gegebenenfalls längere Laufzeit des
Schallsignals des Hinter-dem-Ohr-Hörers 36 durch den
Schallschlauch 40 keine Phasenverschiebungen insbesondere
im Mittenbereich hervorruft.
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2 zeigt
einen Schnitt durch den Schallschlauch 40. Innerhalb des
Schallschlauchs 40 befindet sich der offene Schallpfad 48.
Seitlich an dem Schallschlauch 40 ist eine Führungswand 50 vorgesehen,
die eine Führung 52 für Litzen
der externen elektrischen Signalleitung 38 zur Verfügung stellt. Der
Schallschlauch 40 umfasst z. B. einen 1,2 mm Nylonschlauch.
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Der
Schallschlauch 40 und die Litzen 38 enden in dem
Gehörgangpassstück 46,
das in 3 in perspektivischer Darstellung und in 4 im
schematischen seitlichen Schnitt gezeigt ist. 3 zeigt dabei
die Seite, die im Gehörgang
in Richtung des Trommelfells weist. Man sieht auf dasjenige Ende des
Gehörgangpassstücks 46,
in dem der Schallschlauch 40 in dem Schallschlauchende 54 endet. Die
externe Signalleitung 38 endet in dem externen Hörer 58,
der in dem Gehörgangpassstück 46 vorgesehen
ist. Der externe Hörer 58 gibt
Schallsignale durch den Hörerausgang 56 in
dem Gehörgang
ab. In den Hörer 58 wird
das elektrische Signal über
eine oder mehrere Litzen 38 eingespeist.
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Das
erfindungsgemäße Hörgerät wird wie folgt
eingestellt und verwendet.
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Der
Hörgerätenutzer
legt die Hinter-dem-Ohr-Einheit 10 hinter dem Ohr an. Das
Gehörgangpassstück 46 wird
in den Gehörgang
eingesetzt. Abhängig
von der individuellen Hörschädigung wird
z. B. von einem Hörgeräteakustiker
die Frequenzweiche 30 programmiert, so dass der Frequenzbereich,
der über
den hinter dem Ohr angeordneten Hörer 36 in den Schallschlauch 40 übermittelt wird
und der Frequenzbereich, der erst in dem Gehörgangpassstück 46 aus dem elektrischen
Signal der Signalleitung 38 erzeugt wird, optimal für den Hörgerätenutzer
eingestellt sind und seinem subjektiven Empfinden am besten entsprechen.
Die Programmierung der Frequenzweiche 30 wird durch eine
nicht gezeigte Programmierschnittstelle oder z. B. mit Hilfe einer
entsprechenden Stellschraube vorgenommen.
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Schallsignale,
die an der Mikrofonanordnung 12, 14 ankommen,
werden im Verstärker 16 verstärkt und
durch den Analog-Digital-Wandler 18 in ein digitales Signal
umgewandelt. Der Resonanzfilter 20 und der Interpolierfilter 26 können angepasst
werden, um eine glatte Übertragung
im Gesamtbild zu erreichen und das unterschiedliche Resonanzverhalten
der zwei Hörer 36, 58 an
den unterschiedlichen Einsatzorten zu berücksichtigen. In dem digitalen
Signalverarbeitungsprozessor 24 wird in an sich bekannter Weise
eine Verarbeitung der digitalen Signale vorgenommen.
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Nach
Digital-Analog-Wandlung im Wandler 28 gelangt das Signal
in die Frequenzweiche 30, um dort in beschriebener Weise
auf die Hörer 36, 58 aufgeteilt
zu werden. Die Frequenzweiche splittet das von der digitalen Signalverarbeitungseinheit
berechnete und verstärkte
Signal gezielt und programmierbar.
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Tiefere
Frequenzen werden durch den Schallschlauch 40 in das Gehörgangpassstück 46 geleitet,
während
höhere
Frequenzen erst in dem Gehörgangpassstück 46 aus
dem über
die externe Signalleitung 38 übermittelten elektrischen Signal
erzeugt werden.
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- 10
- Hinter-dem-Ohr-Einheit
- 12,
14
- Mikrofone
- 16
- Verstärker
- 18
- Analog-Digital-Wandler
- 20
- Resonanzfilter
- 24
- digitaler
Signalverarbeitungsprozessor
- 26
- Interpolierfilter
- 27
- Signalverarbeitungseinheit
- 28
- Digital-Analog-Wandler
- 30
- Frequenzweiche
- 32,
34
- Signalleitungen
- 36
- Hinter-dem-Ohr-Hörer
- 38
- externe
Signalleitung
- 40
- Schallschlauch
- 46
- Gehörgangpassstück
- 48
- offener
Schallpfad
- 50
- Führungswand
- 52
- Führung
- 54
- Schallschlauchende
- 56
- Hörerausgang
- 58
- externer
Hörer