DE3127670A1

DE3127670A1 - Hearing aid

Info

Publication number: DE3127670A1
Application number: DE19813127670
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr.-Ing. 3000 Hannover Griese
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3127670C2

Abstract

The invention relates to a hearing aid with at least one remote microphone and a preferably post-aural hearing device. The microphone signals are transmitted in wireless fashion via radio-frequency radiation from a radio-frequency transmitter assigned to the microphone to a radio-frequency receiver assigned to the hearing device. The object is to enable the use of a plurality of remote microphones without interference and to design the receivers so that they are small enough and light enough to form without difficulty a structural unit with conventional post-aural hearing devices. According to the invention, the transmission is performed with carrierless single sideband signals.

Description

HörhilfeHearing aid

Die Erfindung betrifft eine Hörhilfe mit mindestens einem abgesetzten Mikrofon und einem vorzugsweise hinter dem Ohr getragenen Hörgerät. Die Übertragung der Mikrofonsignale erfolgt drahtlos hochfrequent von einem dem Mikrofon zugeordneten Hochfrequenz-Sender zu einem dem Hörgerät zugeordneten Hochfrequenz-Empfiånger.The invention relates to a hearing aid with at least one remote Microphone and a hearing aid, preferably worn behind the ear. The transfer the microphone signals take place wirelessly at high frequencies from a microphone assigned to it High-frequency transmitter to a high-frequency receiver assigned to the hearing aid.

Die Wirksamkeit akustischer Hörgeräte sind enge Grenzen gesetzt, wenn der Raumhall oder die Umweltgeräusche zu groß sind. Ein Hörbehinderter ist viel weniger als ein gesunder Mensch in der Lage, sich auf bestimmte Schallquellen zu konzentrieren, auch dann, wenn er weitohrig mit Hörgeräten guter Qualität versorgt ist.The effectiveness of acoustic hearing aids are tightly limited, though the room reverberation or ambient noise is too great. A hearing impaired is a lot less than a healthy person is able to focus on certain sound sources concentrate, even if he is providing good quality hearing aids to wide ears is.

Aus diesem Grunde werden insbesondere für hörbehinderte Kinder Zusatzeinrichtungen verwendet, die mit einem abgesetzten Mikrofon, das der jeweiligen Schallquelle weitgehend genähert werden kann, arbeitet. Die Signale werden drahtlos mit hochfrequenter Strahlung zu einem Hochfrequenz-Empfänger, der mit dem Hörgerät gekoppelt ist, übertragen. Bekannte Hörhilfen dieser Art arbeiten mit frequenzmodulierter Strahlung, wodurch sich einige schwerwiegende Nachteile ergeben. Besonders zu beachten ist bei solchen Anlagen, daß zur gleichen Zeit immer nur ein Mikrofon eingesetzt werden kann, da sonst das bekannte Interferenzgeräusch entsteht und eine Verständigung kaum noch möglich ist.For this reason, additional facilities are being used, especially for children with hearing impairments used that with a remote microphone that largely corresponds to the respective sound source can be approached works. The signals are wireless with high frequency radiation to a high-frequency receiver which is coupled to the hearing aid. Known hearing aids of this type work with frequency-modulated radiation, whereby there are some serious disadvantages. Particular attention should be paid to such Systems that only one microphone can be used at the same time, there otherwise the well-known interference noise arises and communication is barely possible is possible.

Es gibt aber sehr viele Fälle, wo gleichzeitig mehrere Mikrofone eingesetzt werden müßten. Außerdem sind die Hochfrequenz-Empfänger aufwenig, können wegen der erforderlichen hohen Anzahl von Bauelementen nur bedingt mit dem Hörgerät zusammengebaut werden und benötigen eigene Stromquellen, da die üblicherweise in den Hörgeräten vorhandene niedrigere Betriebsspannung für eine Empfängerschaltung dieser Art nicht ausreichend ist.But there are many cases where several microphones are used at the same time would have to be. In addition, the high-frequency receivers are expensive because of the required high number of components only partially assembled with the hearing aid and need their own power sources, as these are usually in the hearing aids existing lower operating voltage for a receiver circuit of this type not is sufficient.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hörhilfe mit drahtloser Obertram gung zu schaffen, die die Verwendung mehrerer abgesetzter Mikrofone ohne Interferenzstörungen zulaßt und bei der die Empfänger so klein und leicht sind, daß sie ohne Schwierigkeiten mit den üblicherweise hinter dem Ohr getragenen Hörgeräten eine Baueinheit bilden können.The object of the invention is to provide a hearing aid with a wireless upper tram The ability to use multiple remote microphones without interference and in which the receivers are so small and light that they can be reached without difficulty form a structural unit with the hearing aids usually worn behind the ear can.

Ferner soll der Hochfrequenz-Empfängerzusatz aus der Batterie des Hörgerätes, dessen Spannung gewöhnlich nur 1 V beträgt, bei minimalem Stromverbrauch gespeist werden können.Furthermore, the high-frequency receiver add-on from the battery of the Hearing aid, the voltage of which is usually only 1 V, with minimal power consumption can be fed.

Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Hörhilfe der beschriebenen Art besteht erfindungsgemäß darin, daß die Übertragung durch ein trägerloses Einseitenbandsignal erfolgt. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution to this problem with a hearing aid of the type described According to the invention, the transmission is carried out by a carrierless single sideband signal he follows. Appropriate refinements of the invention are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Anwendung einer Amplitudenmodulation zur hochfrequenten Übertragung von Mikrofonsignalen, bei der nur ein Ein seitenband ohne Träger übertragen wird, gestattet den Einsatz von mehreren Mikrofonen. Infolge fehlender Trägerfrequenzen treten keine Interferenzen auf und die Seitenbänder mehrerer Sender addieren sich in gleicher Weise, wie es bei einer normalen akustischen Übertragung der Fall ist. Die Einseitenbandübertragung hat außerdem den Vorteil daß nur ein sehr schmales Frequenzband benötigt wird und ein Hochfrequenzfeld nur erzeugt wird, wenn das jeweilige Mikrofon auch besprochen wird.The inventive use of an amplitude modulation for high-frequency Transmission of microphone signals in which only a single sideband is transmitted without a carrier allows the use of multiple microphones. Due to a lack of carrier frequencies there is no interference and the sidebands of several transmitters add up in the same way as is the case with normal acoustic transmission. The single sideband transmission also has the advantage that only a very narrow Frequency band is needed and a high frequency field is only generated when the respective Microphone is also discussed.

Eine mögliche Ausbildungsform einer Hörhilfe nach der Erfindung wird beispielsweise an Hand der Beschreibung und einer Zeichnung im Folgenden erläutert. Im einzelnen zeigen die Figuren 1 und 2 Blockschaltbilder von verschiedenen Ausfuhrungsformen eines Mi krofonsenders Figur 3 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Empfängers in Kombination mit einem Hörgerät.One possible embodiment of a hearing aid according to the invention is for example on the basis of the description and a drawing explained below. In detail, Figures 1 and 2 show block diagrams of various embodiments a microphone transmitter Mi Figure 3 is a block diagram of a high-frequency receiver in combination with a hearing aid.

Eine Schaltungsanordnung für den Sender ist in Figur 1 gezeigt. Ein Quarzoszillator 1 ist mit einer symmetrischen Modulationsstufe 2 verbunden. Die Ausgangsspannung des Mikrofons 3 wird im Verstärker 4 verstärkt und dem Modulator 2 zugeführt. Der Verstärker 4 ist zweckmäßigerweise ein Begrenzungsverstärker, um Obermoduletionen zu vermeiden. Der Modulator 2 ist so beschaffen, daß er diefrägerfrequenz so gut wie möglich unterdrückt, daß an seinem Ausgang im wesentlichen nur die beiden Seitenbänder erscheinen. Mit 5 ist ein Filter bezeichnet, das von den beiden Seitenbändern nur eines durchläßt und der Endstufe 6 des Senders zuführt. Dies Filter unterdrückt auch weiterhin den Träger, soweit er nach der Mischstufe noch vorhanden ist.A circuit arrangement for the transmitter is shown in FIG. A Crystal oscillator 1 is connected to a symmetrical modulation stage 2. the The output voltage of the microphone 3 is amplified in the amplifier 4 and the modulator 2 supplied. The amplifier 4 is expediently a limiting amplifier in order to Avoid overmodulation. The modulator 2 is designed to reduce the carrier frequency suppressed as much as possible, that at its exit essentially only the two Sidebands appear. 5 with a filter is referred to, which is from the two side bands only lets one through and feeds it to the output stage 6 of the transmitter. This suppresses the filter continue to use the carrier, insofar as it is still present after the mixing stage.

Das Filter 5 ist im allgemeinen ein Quarzfilter. Die Endstufe 6 arbeitet zweckmäßigerweise in B- oder A-B-Schaltung und ist mit der Antenne 7 verbunden.The filter 5 is generally a quartz filter. The output stage 6 is working expediently in a B or A-B circuit and is connected to the antenna 7.

Die Blockschaltung des Senders nach Figur 1 enthält ein Quarzfilter 5, an das gewisse Anforderungen gestellt werden und das deshalb verhältnismäßig aufwendig ist.The block circuit of the transmitter according to FIG. 1 contains a quartz filter 5, to which certain requirements are made and which is therefore proportionate is expensive.

In Figur 2 wird deshalb noch eine alternative Schaltungsanordnung angegeben, die zwar etwas kompliziert ist, aber den Vorteil hat, daß man mit einem billigen keramischen Filter auskommt. Mit 1 ist wieder der frequenzbestimmende Quarzoszillator bezeichnet, dessen Ausgangsspannung einer Mischstufe 9 zugeführt wird.An alternative circuit arrangement is therefore shown in FIG which is a bit complicated, but has the advantage that you can work with a cheap ceramic filter gets by. With 1 is the frequency-determining crystal oscillator again denotes whose output voltage is fed to a mixer 9.

Mit der Frequenz des Hilfsoszillators 10 entsteht eine Zwischenfrex quenz von beispielsweise 450 kHz, die dem symmetrischen Modulator 2 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Mikrofons 3 gelangt wieder über den Verstärker 4 zum Modulator 2. Am Ausgang des Modulators 2 ist die Zwischenfrequenz selbst bereits weitgehend unterdrUckt und es erscheinen im wesentlichen nur die beiden Seitenbänder. Das Filter 5 läßt nun wieder nur ein Seitenband hindurch und unterdrück's weiterhin den Träger. Wie schon erwähnt, kann hier ein keramisches Filter mit Vorteil eingesetzt werden. Die Ausgangsspannung des Filters wird der Mischstufe 11 zugeführt, die ebenfalls die Frequenz des Hilfsoszillators 10 erhält. Dabei entsteht eine Summsnfrequenz, die wieder genau die Frequenz des Quarzoszil7ators 1 ist. Diese Summenfrequenz wird durch ein sehr einfaches Filter 12 von de Dffe renzfrequenz befreit und der Senderendstufe 6 zugeführte Dieser speist dann wieder die Antenne 7.An intermediate frequency arises with the frequency of the auxiliary oscillator 10 frequency of 450 kHz, for example, which is fed to the symmetrical modulator 2. The output voltage of the microphone 3 reaches the modulator again via the amplifier 4 2. At the output of the modulator 2, the intermediate frequency itself is already largely suppressed and essentially only the two side ligaments appear. The filter 5 again only allows one side ligament to pass through and continues to suppress the wearer. As already mentioned, a ceramic filter can be used here with advantage. The output voltage of the filter is fed to the mixer 11, which is also the frequency of the local oscillator 10 receives. This creates a buzzing frequency, which is again exactly the frequency of the crystal oscillator 1. This sum frequency is freed by a very simple filter 12 of de Dffe renzfrequency and the transmitter output stage 6 then feeds the antenna 7 again.

In Figur 3 ist die Schaltungsänderung für einen sehr einfachen Empfänger dargestellt. Die Empfangsantenne 13, beispielsweise ein kurw zer Draht, ist mit dem Vorverstärker 14 verbunden, der eine gatisse Weitab-Selektion aufweist. In der Mischstufe 15 wird das Empfangssignal mit der Ausgangsspannung des Quarzoszillators 16 gemischt und unmittelbar in den Niederfrequenzbereich transportiert Der Quarzoszillator läuft auf gleicher Frequenz wie die frequenzbestimmenden Oszillatoren der Sender. Der Frequenzfehler soll nicht größer als etwa 50 Hz sein, was durch Quarzoszillatoren üblicher Art jedoch unschwer erreicht werden kann. Am Ausgang der Mischstufe entsteht aiso unmittelbar das Niederfrequenzsignal, das der Summe der Modulationen der Sender entspricht. Es wird dem Niederfrequenzverstä.rker 18, d.h.In Figure 3 is the circuit change for a very simple receiver shown. The receiving antenna 13, for example a kurw zer wire, is with connected to the preamplifier 14, which has a free wide selection. In the Mixer 15 is the received signal with the output voltage of the crystal oscillator 16 mixed and transported directly into the low frequency range The crystal oscillator runs on the same frequency as the frequency-determining oscillators of the transmitter. The frequency error should not be greater than about 50 Hz, which is caused by crystal oscillators the usual type, however, can be achieved without difficulty. Arises at the output of the mixer stage aiso directly the low-frequency signal, which is the sum of the modulations of the transmitters is equivalent to. It is the low frequency amplifier 18, i.

dem eigentlichen Hörgerät zugeführt. Der Eingang des Niederfrequenz verstärkers kann entweder manuell oder elektronisch wahlweise auf das Mikrofon 17 umgeschaltet werden, es kann aber auch beides parallel angeschaltet sein.supplied to the actual hearing aid. The input of the low frequency amplifier can either manually or electronically optionally on the microphone 17 can be switched, but both can also be switched on in parallel.

Am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers liegt der Hörer des Hörgerätes 19. Je nachdem wie groß die Entfernung zwischen Sender und Empfänger ist, wird die Niederfrequenzausgangsspannung der Mischstufe größer oder kleiner sein. Im Grunde genommen entspricht das auch der akustischen Arbeitsweise des Hörgerätes. Um die Unterschiede zu verringern, weisen moderne Hörgeräte eine Regelung auf, die im gewissen Maße auch eine Dynamik-Kompression bewirkt, die für Hörgeschädigte nützlich ist. Es kann aber sein, daß die Regelung des Hörgerätes, die meist mit kurzen Zeitkonstanten arbeitet, in den Sprechpausen die Verstärkung so weit erhöht, daß das Raumgeräusch sehr groß wird oder irgendwelche Sender, die auf der gleichen Frequenz arbeiten, hörbar werden. Damit dies nicht geschieht, weisen die Sender die Oszillatoren 8 auf, die insbesondere bei nicht allzu großen Entfernungen zwischen Sender und Empfänger das Heraufregeln begrenzen.The earpiece of the hearing aid is located at the output of the low-frequency amplifier 19. Depending on the distance between the transmitter and receiver, the The low frequency output voltage of the mixer can be larger or smaller. Basically taken, this also corresponds to the acoustic mode of operation of the hearing aid. To the To reduce differences, modern hearing aids have a regulation that in a certain way Measures also causes a dynamic compression, which is useful for the hearing impaired. But it can be that the regulation of the hearing aid, mostly with short time constants works, in the pauses the amplification is increased so much that the room noise becomes very large or any transmitters that operate on the same frequency, become audible. To prevent this from happening, the transmitters have the oscillators 8 on, especially if the distances between the transmitter and receiver are not too great limit the upregulation.

Die Pilotfrequenzen können durch unstabilisierte Oszillatoren erzeugt werden und weisen dann im allgemeinen von Natur aus Frequenzdifferenzen auf, die groß genug sind, daß die Regelung nicht im Takte der Differenzfrequenz schwankt. Wenn man ganz sicher gehen will, daß dies nicht geschieht, kann man die Frequenzen mit einer geeigneten Frequenz wobbeln.The pilot frequencies can be generated by unstabilized oscillators and then generally have inherent frequency differences that are large enough that the regulation does not fluctuate in time with the difference frequency. If you want to be absolutely sure that this doesn't happen, you can use the frequencies wobble at a suitable frequency.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Hörhilfe kann darin bestehen, daß die hochfrequente Obertragung im Nahfeld des Hochfrequenz-Senders erfolgt.A useful embodiment of the hearing aid can consist in that the high-frequency transmission takes place in the near field of the high-frequency transmitter.

Die Frequenz kann zweckentsprechend so gewählt werden, daß die im Nahfeld des Mikrofon-Senders sich befindenden Empfänger guten Empfang aufweisen, während die Abstrahlung von Hochfrequenz über größere Entfernungen dagegen vermieden wird. Geeignet sind Frequenzen zwischen 1 und 10 kHz. Diese Frequenzen haben auch den Vorteil, daß keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit der Quarzoszillatoren im Sender und Empfänger gestellt werden.The frequency can be selected appropriately so that the im The receivers in the vicinity of the microphone transmitter have good reception, while the radiation of high frequencies over longer distances is avoided will. Frequencies between 1 and 10 kHz are suitable. These frequencies also have the advantage that there are no special requirements for the accuracy of the crystal oscillators placed in the transmitter and receiver.

Um die Regelung der Hochfrequenz-Empfänger bei den sehr unterschiedlichen Entfernungen zwischen dem Mikrofonsender und Hörgerät zu verbessern, kann es vorteilhaft sein, daß der Hochfrequenz-Sender zusätzlich zu dem Einseitenbandsignal ein Pilotsignal kleinerer Leistung abstrahit. Die Frequenz dieses zusätzlichen Pilotsignals wird so gewählt, daß es im Hörgerät unZ hörbar bleibt. Es liegt oberhalb des Frequenzbereichs des Hörgerätes Wird eine Hörhilfe nach der Erfindung ausgeführt, so ergibt sich ein sehr einfacher und klein zu bauender Hochfrequenz-Empfänger. In diesem wird das empfangene hochfrequente Einseitenbandsignal - eventuell ergänzt durch ein Pilotsignal - direkt in den Niederfrequenzbereich umgesetzt Der Hochfrequenz-Empfänger benötigt also keinen Zwischenfrequenzverstärker, und es ergibt sich so eine außerordentlich einfache Anordnung, die im wesentlichen nur aus einem Quarzoszillator und einer Mischstufe besteht. Der Raumbedarf liegt unter 1 qcm, der Strombedarf ist minimal und der Sender kann ohne weiteres aus der Stromquelle des Hörgerätes betrieben werden. Somit kann der Hochfrequenz-Empfänger mit dem Hörgerät, beispielsweise einem sogenannten HdO-Gerät, eine bauliche Einheit bilden und Verbindungsleitungen entfallen.To the regulation of the high frequency receiver with the very different Improving the distances between the microphone transmitter and hearing aid can be beneficial be that the radio frequency transmitter in addition to the single sideband signal a pilot signal smaller performance abstrahit. The frequency of this additional pilot signal becomes chosen so that it remains inaudible in the hearing aid. It is above the frequency range of the hearing aid If a hearing aid is designed according to the invention, this results a very simple and small to build high frequency receiver. In this will the received high-frequency single sideband signal - possibly supplemented by a pilot signal - implemented directly in the low frequency range The high frequency receiver required so no intermediate frequency amplifier, and the result is an extraordinary one simple arrangement consisting essentially of only one crystal oscillator and one Mixing stage exists. The space requirement is less than 1 square cm, the electricity requirement is minimal and the transmitter can easily be operated from the power source of the hearing aid. Thus, the high-frequency receiver with the hearing aid, for example a so-called BTE devices form a structural unit and no connecting cables are required.

Claims

Claims 1. Hearing aid with at least one remote microphone and a hearing aid, preferably worn behind the ear, in which the transmission of the microphone signals wirelessly at high frequencies from a high-frequency transmitter assigned to the microphone to a high-frequency receiver assigned to the hearing aid takes place, d a d u r c h gek e n n n z ei c h ne t, da (3 the transmission by a carrierless single sideband signal he follows.

2. Harhife according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by the high-frequency transmission in the near field of the high-frequency transmitter, the frequency of which is like this it is chosen that radiation over a greater distance is avoided.

3. Hearing aid according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the high frequency receiver the carrierless single sideband signal directly is implemented in the low frequency range.

4, hearing aid according to claim 1, d u r c h k e n n z ich -n e t that the radio frequency transmitter has a pilot signal in addition to the single sideband signal radiates lower power, which is used to regulate the high-frequency receiver sensitivity is used and its frequency is chosen so that it is in the hearing aid after implementation remains inaudible.

5. Hearing aid according to claim 1, d a d u r to c hg e k e n n z e i c h -n e t that the high-frequency receiver with the example behind the ear worn hearing aid forms a structural unit.