Gerät zur Kompensation von Gehörschäden

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Kompensation von Gehördefekten, bei dem hinter dem die Eingangsschallsignale aufnehmenden Element (Wandler, wie Mikrofon (1), Hörspule oder einem mit einem Radiogerät usw. verbundenen Audioeingang) eine Parallelanordnung aus mehreren Signalzweigen angeordnet ist, von welchen jeder aus jeweils einem frequenzselektiven Filter (4a bis 4n), einer pegelabhängigen Verstärkungsregelung (5a bis 6n) und einer Anordnung zur nichtlinearen Signalverformung (9a bis 9n) besteht, gefolgt von einem die Teilsignale zusammenfassenden Summierverstärker (11), der über einen Endverstärker (12) mit einem Ausgangssignalwandler (13) verbunden ist. Bei diesem Gerät wird nach der Erfindung eine Anordnung angegeben, die hinsichtlich Raumbedarf und Stromverbrauch auch in am Kopf zu tragenden Hörgeräten eine Mehrkanalverarbeitung des Eingangssignals ermöglicht, indem vor und/oder hinter der pegelabhängigen Verstärkungsregelung (5a bis 6n) und der nichtlinearen Signalverformung (9a bis 9n) liegende Filter (4a bis 4n) als zeitdiskret und amplitudenabhängig arbeitende Filter ausgebildet sind. Erfindungsgemäße Geräte sind insbesondere für den Einsatz als Hörprothesen geeignet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Kompensation von Gehörschäden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Geräte dieser Art sind z.B. beschrieben in Scand.Audiol. 8:121-126, 1979, als "programmable Hearing aid with multichannel compression" von S.Mangold und A.Leijon (vgl. insbesondere Seite 121, rechte Spalte, letzter Absatz einschließlich Seite 122, rechte Spalte, Absatz 4).

[0002] Bei dem bekannten Gerät wird das elektrische Eingangssignal, das etwa in einem Mikrofon oder einer Induktionsaufnahmespule erzeugt wird, mehreren Filtern zugeleitet, die jeweils aneinandergrenzende Abschnitte des angebotenen Frequenzbereiches durchlassen. Die einzelnen Teile des Signales werden dann im Hinblick auf die Schwerhörigkeit,-die zu kompensieren ist, durch Kompression und Veränderung der Amplituden beeinflußt. Schließlich werden die verschiedenen Signale aus den sogenannten Kanälen wieder zusammengeführt und über einen Ausgangswandler dem Ohr des Schwerhörigen zugeführt. Die Steuerung der Filter ebenso wie der Kompression und der Lautstärkesteuerung erfolgt dabei über einen Speicher, der mit Daten über die zu kompensierende Schwerhörigkeit oder mit daraus hergeleiteten Daten programmiert wurde, etwa, indem die Eingabe dieser Daten durch ein Audiometer über einen Dateneingang des Hörgerätes erfolgt..

[0003] Obwohl die bei dem bekannten Gerät realisierte analoge Signalverarbeitung ein prinzipiell einfaches Verfahren darstellt und der in der Hörgerätetechnik bisher verwendeten Technologie entspricht, ergeben sich bei der apparativen Realisierung folgende Nachteile:

1. Soll die Hörhilfe auch schwergradige Hörstörungen ausgleichen können (z.B. starke Hochtonverluste), so werden Filterschaltungen notwendig, die viel Raum und Strom beanspruchen, so daß ein Einbau in Hinter-dem-Ohr-Geräte erschwert ist.

2. Es ergeben sich Genauigkeits- und Temperaturstabilitätsprobleme bei den Widerständen und Kondensatoren, insbesondere, wenn die Filter in integrierter Schaltungstechnik realisiert werden sollen.

3. Die Einstellung der Filtercharakteristik mit der für eine universell anwendbare Hörhilfe nötigen Variationsbreite und Genauigkeit erfordert sehr aufwendige Schaltungen (z.B. Digital-Analog-Wandler und Analog-Multiplizierer).

[0004] Die unter 2. und 3. genannten Nachteile werden vermieden, wenn die Signalverarbeitung vollständig digital, d.h. zeitdiskret und amplitudenquantisiert, durchgeführt wird. Ein derartiges, mit integrierten Logikschaltungen arbeitendes Hörgerät ist aus der US-PS 41 87 413 bekannt. Wegen des Aufwandes für den Analog-Digital-Wandler am Eingang und den Digital-Analog-Wandler am Ausgang bleibt aber die unter 1. genannte Schwierigkeit erhalten. Insbesondere der hohe Strombedarf derartiger Schaltkreise kann aus den in dem bei Hinter-dem-Ohr-Geräten durch die Schaltung schon beschränkten Einbauraum einsetzbaren Batterien nur schwer gedeckt werden.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Gerät zur Kompensation von Gehörschäden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine Anordnung anzugeben, die hin-1 sichtlich Raumbedarf und Stromverbrauch auch in am Kopf zu tragenden Hörgeräten eine Mehrkanalverarbeitung des Eingangssignals ermöglicht, die von einem Speicher aus gesteuert werden kann. Die vorgenannte Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0006] Durch die Verwendung zeitdiskret und amplitudenanalog arbeitender Filter werden aufwendige Schaltungen vermieden, so daß eine Realisierung in der Größe von handelsüblichen Taschenhörgeräten oder Hinter-dem-Ohr-Hörgeräten wesentlich erleichtert wird. Dies ist mit den inzwischen bekanntgewordenen zeitdiskret arbeitenden integrierten Filterschaltungen möglich, welche alle für Hörgeräteanwendungen wesentlichen Vorteile reiner Digitalfilter besitzen, die wegen der analogen Darstellung der Zustandsvariablen aber keine Analog-Digital- und . Digital-Analog-Wandler mehr erfordern. Es handelt sich hierbei vorzugsweise um Schalter-Kondensator-Filter ("switched capacitor filters"-SCF), Kettenspeicher-Filter ("bucked brigade devices"-BBD) und Filter mit ladungsgekoppelten Speichern ("charge coupled devices"-CCD). Damit ergibt sich die Möglichkeit, kleine Taschenhörgeräte und Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte mit zeitdiskreten Filtern auszustatten. Weil die genannten Filter auch so aufgebaut werden können, daß ihre Koeffizienten durch digitale Steuersignale sehr schnell veränderbar sind, wird es nach der Erfindung möglich, eine mehrkanalige adaptive Optimalfilterung im Hörgerät durchzuführen. Dies ermöglicht zugleich die gezielte Verminderung von Störgeräuschen, wie sie etwa im US-PT 40 25 721 näher beschrieben ist.

[0007] Die Ausgangssignale von amplitudenanalog arbeitenden zeitdiskreten Filtern und von Digital-Analog-Wandlern liegen in der Form einer Treppenkurve vor. Dies bedeutet, daß ihr Spektrum Wiederholungen des Signalspektrums bei Vielfachen der Abtastfrequenz enthält (bekannt z.B. aus A.B.Carlson, Communication Systems, McGraw Hill, New York, 1968, Abschn. 7.1 - 7.2, Seiten 272 bis 289). Fallen Teile dieser Wiederholungsspektren in den hörbaren Frequenzbereich, so werden sie als Verzerrungen hörbar. Deshalb werden diese Wiederhohmgsspektren üblicherweise durch einen analogen Tiefpaß (ein sogenanntes "Glättungsfilter") unterdrückt.

[0008] Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Arbeitstaktfrequenz der zeitdiskreten Filter höher zu wählen als die Summe aus der oberen Grenzfrequenz der Hörfähigkeit und der Grenzfrequenz des Eingangsverstärkers, weil dann die genannten Wiederholungsspektren vollständig oberhalb des hörbaren Frequenzbereiches liegen. Als Grenzfrequenz ist hierbei diejenige Frequenz zu verstehen, bei der ein Grenzwert des Frequenzganges (z.B. -60 dB) endgültig unterschritten wird. Damit werden auf einfache Weise die genannten Verzerrungen nicht mehr hörbar und man kommt ohne Mittel für ihre Aussiebung aus.

[0009] Die verwendeten zeitdiskreten Filter haben-den Vorteil, daß sie auch als integrierte Schaltkreise sowohl in Dick-oder Dünnschicht- als auch in monolithischer Integrationstechnik herstellbar sind. Dadurch lassen sich hochkomplexe Schaltungen auf kleinem Raum realisieren. Die zeitdiskrete Arbeitsweise hat hierbei den Vorteil, daß die von integrierten Analogschaltungen bekannten Probleme hinsichtlich Stabilität und Temperaturverhaltens weitgehend vermeidbar sind und damit auch die oft zur Stabilisierung der integrierten Schaltungen erforderlichen Beschaltungen mit diskreten Bauelementen. Speziell Schalter-Kondensator-Filter lassen sich besonders vorteilhaft in komplementärer Metall-Oxid-Silizium-(CMOS-)Technologie integrieren zu Schaltkreisen, die sich durch geringen Platzbedarf, höchste Zeit- und Temperaturkonstanz sowie sehr kleine Versorgungsspannungen und -ströme auszeichnen.

[0010] Die Erfindung umfaßt Mehrkanalhörgeräte jeder Kanalzahl, d.h. Geräte mit allgemein n parallelen frequenzselektiven Filtern, deren Durchlaßbereiche sich höchstens geringfügig in den Abfallflanken des Frequenzganges überlappen, wobei n ^Z 2 gewählt ist. Im Hinblick auf den beabsichtigten optimalen Ausgleich möglichst vieler praktisch vorkommender Hörstörungen ist eine wünschenswerte obere Grenze der Kanalzahl n beim gegenwärtigen Stand der Erkenntnis die Zahl der Frequenzgruppen ("Critical Bands") des Gehörs, die mit 24 angegeben wird (lt. E.Zwicker, Scaling, in: W.D.Keidel und W.D.Neff (Ed.), Handbook of Sensory Physiology, Vol. V, Part 2, Springer, Berlin 1975, Abschn. III.A, Seiten 409 bis 414).

[0011] Derart hohe Kanalzahlen sind wegen des Raum- und Strombedarfs der erforderlichen Schaltungselemente derzeit noch nicht realisierbar. Es hat sich jedoch erwiesen, daß bereits Dreikanalgeräte eine wesentlich bessere Anpassung als konventionelle Hörgeräte erlauben, wenn die Durchlaßbereiche der Filter mit denjenigen Frequenzbändern übereinstimmen, die von den wichtigsten Formanten durchschnittlicherweise eingenommen werden. Damit würde der erste Bereich zwischen der unteren Frequenzgrenze der Schallwandler (ca. 50 Hz) und ca. 600 Hz, der zweite zwischen ca. 600 Hz und ca. 2,5 kHz und der dritte zwischen ca. 2,5 kHz und der durch die Schallwandler festgelegten Obergrenze (derzeit 8 bis 10 kHz) liegen. Mit solchen Geräten kann in sehr vielen Fällen die Hörstörung bereits mit ausreichender Genauigkeit ausgeglichen werden; außerdem wird damit verhindert, daß starke tieffrequente Störsignale (z.B. Verkehrs- oder Maschinengeräusche) die Verstärkungsregelung in den für die Sprachverständlichkeit besonders wesentlichen höherfrequenten Kanälen, d.h. insbesondere bei ca. 1 bis ca. 8 kHz, ungünstig beeinflussen.

[0012] Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, nur einen Lautstärkesteller vorzusehen, dessen Ausgangssignal die Verstärkung jeweils eines Signalverstärkers in je einem Teilkanal beeinflußt. Damit läßt sich der Einbau von Mehrfachpotentiometern vermeiden, welche hinsichtlich ihres Platzbedarfes und des schwierigen Gleichlaufabgleiches problematisch sind. Gleichzeitig kann so in jedem Kanal eine individuelle, durch Bauart oder Voreinstellung des jeweiligen Verstärkers festgelegte Stellerkennlinie realisiert werden.

[0013] Als weiterhin vorteilhaft hat es sich erwiesen, vor oder nach der additiven Zusammenfassung der Teilsignale eine Ausfilterung von Verzerrungsanteilen, die sich aus der nichtlinearen Signalverformung durch die automatische Verstärkungsregelung (AGC) und die Spitzenwertbegrenzung (PC) ergeben können, aus den Teilsignalen oder aus dem Summensignal zu bewirken. Dafür können Tiefpässe oder Bandpässe verwendet werden, deren Frequenzgänge denjenigen der oben beschriebenen Filter zur Kanaltrennung angenähert sind..Je nach dem Grad der erforderlichen Störbefreiung können einfache passive RC-Filter, integrierte aktive RC-Schaltungen oder wiederum zeitdiskrete Filter verwendet werden.

[0014] Die Verwendung zeitdiskreter Filter ermöglicht es, eine Änderung der Filtercharakteristika (Frequenzgrenzen und Verstärkungen) über einen weiten Verstellbereich hin in einfacher Weise zu erreichen. Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch, daß die Einstellparameter in einem externen Gerät, am vorteilhaftesten bereits im Audiometer, digital codiert und seriell über eine Doppelleitung oder parallel über mehrere Leitungen an das Hörgerät übermittelt werden. Diese Daten werden in eine Programmierschaltung eingespeichert, welche daraus in prinzipiell bekannter Weise (o.g. Veröffentlichung von Mangold u. Leijon; US-PS 41 87 413) Einstellsignale herleitet und den Filtern zuführt. Wie ebenfalls prinzipiell vorbekannt, erweist es sich als zweckmäßig, mittels weiterer, an die Programmierschaltung übertragener Daten auch die Parameter der Verstärkungsregelungs- und Spitzenwertbegrenzungs-Schaltungen (z.B. Grundverstärkung, Regelungseinsatz, statischer und dynamischer Kennlinienverlauf) einzustellen.

[0015] Der Parameterspeicher der Programmierschaltung wird zweckmäßigerweise löschbar ausgebildet, etwa nach Art eines durch Ultraviolettlicht bzw. elektrische Spannung löschbaren programmierbaren Festwertspeichers ausgeführt (erasable programmable read-only-memory (EPROM) bzw. electrically alterable read-only-memory (EAROM) ). Dadurch ist es möglich, die für einen längeren Zeitraum fest programmierten Hörgerätedaten später, z.B. bei einer weiteren audiometrischen Untersuchung des Hörgeräteträgers gemäß der inzwischen eingetretenen Veränderung des Hörschadens, zu ändern.

[0016] Eine Erweiterung der Programmierschaltung, die sich in vielen Fällen als zweckmäßig erwiesen hat, kann dadurch erhalten werden, daß neben der Speicherung vorgegebener Grunddaten eine vom Eingangssignal abhängige fortlaufende Veränderung der Hörgerätedaten durch die Programmierschaltung selbst ermöglicht wird, z.B. durch Realisierung dieser Schaltung mittels eines Mikrocomputerschaltkreises. Dadurch wird eine adaptive Störsignalunterdrückung durch Optimalfilterung möglich, wie sie aus US-Patent 40 25 721 bekannt ist. Durch die Erfindung wird aber das dort nur einkanalig realisierte Prinzip auf eine mehrkanalige Optimalfilterung in allen Frequenzkanälen erweiterbar.

[0017] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.

[0018] In der Figur ist in einem schematischen Blockschaltbild ein erfindungsgemäß mit Filtern ausgestattetes Hörgerät gezeichnet.

[0019] Bei dem gezeichneten Gerät ist als Eingangswandler ein Mikrofon 1 vorgesehen, das an einen Vorverstärker 2 angeschlossen ist, der, wie durch 2' angedeutet, einen Tiefpaßfrequenzgang aufweist. Das so verstärkte Signal wird dann an einem Punkt 3 auf eine Mehrzahl, d.h. insgesamt n zeitdiskrete Frequenzfilter 4a bis 4n, verteilt. Davon ist das mit 4a bezeichnete ein Bandpaß, welcher Frequenzen von 50 bis 600 Hz durchläßt. Das ebenfalls an den Punkt 3 angeschlossene Filter 4b ist ein Bandpaß, welcher bei Frequenzen von 0,6 bis 2,5 kHz wirksam ist. Bei verkleinertem Frequenzumfang der Filter 4a und 4b können dann, wie durch Punkte 4c angedeutet, noch mehrere Filter vorgesehen sein. Schließlich folgt als letztes das Filter 4n, welches bei der für 4a und 4b angegebenen Frequenzverteilung bei 2,5 bis ca. 8 kHz wirksam ist.

[0020] ,

[0021] Auf die Filter folgen dann regelbare Verstärker 5a bis 5n, die zusammen mit Reglern 6a bis 6n in prinzipiell bekannter Weise eine Verstärkungsregelung realisieren. Auch hier ist die Anordnung weiterer Regelverstärker mit 5c und Regler mit 6c bezeichnet. Danach gelangen die Signale zu regelbaren Verstärkern 7a bis 7n, welche, gesteuert durch die Ausgangsspannung des Lautstärkestellers 8, die Lautstärkeeinstellung vornehmen.

[0022] Anschließend werden die Signale in bekannter Weise in den nichtlinearen Elementen 9a bis 9n einer Spitzenwertbegrenzung unterworfen. Dadurch verursachte Signalverzerrungen werden durch Nachfilterung mit Filtern 10a bis 10n vermindert, welche in ihrem Frequenzgang beispielsweise den Filtern 4a bis 4n entsprechen können. Auch bei den Regelverstärkern 7a bis 7n, den Begrenzern und den verzerrungsvermindernden Filtern 10a bis 10n ist mit 7c, 9c und 10c eine Ergänzungsmöglichkeit durch weitere Kanäle angedeutet.

[0023] Die so behandelten Signale werden schließlich in einem Punkt 11 additiv wieder zusammengefaßt und über einen Endverstärker 12 einem Hörer 13 als Ausgangswandler zugeführt.

[0024] Die Einstellung der Filter 4a bis 4n, Regler 6a bis 6n . und Spitzenwertbegrenzer 9a bis 9n erfolgt durch eine Programmierschaltung 14. Die Filter 4a bis 4n erhalten dabei ihre Steuersignale über die Leitungen 15a bis 15n; entsprechendes erfolgt bei den Reglern 6a bis 6n über die Leitungen 16a bis 16n, bei den Begrenzern 9a bis 9n über die Leitungen 17a bis 17n und schließlich bei den Filtern 10a bis 10n über die Leitungen 18a bis 18n.

[0025] Die Programmierschaltung 14 ihrerseits erhält die Einstelldaten von einem externen Gerät (z.B. einem Audiometer) über eine oder mehrere Datenleitungen 19, wobei die Übertragung und die Abspeicherung in der Programmierschaltung 14 über mehrere Steuerleitungen 20 vom externen Gerät aus kontrolliert wird. Die Verbindung zu letzterem wird durch eine Steckverbindung 21 vermittelt.

[0026] Wird die Programmierschaltung 14 durch einen Mikrocomputerschaltkreis realisiert, so kann sie die Einstellparameter vollständig oder teilweise selbst errechnen, in Abhängigkeit von dem momentan vorliegenden Eingangssignal, das ihr zu diesem Zweck über die Leitung 22 zugeführt wird.

[0027] Die Wirkungsweise des Gerätes ergibt sich dadurch, daß das im Eingangssignalwandler, d.h. im Mikrofon 1 bzw. einer an seine Stelle tretenden Induktionsaufnahmespule für elektromagnetische Schwingungen, erzeugte elektrische Signal im Verstärker 2 auf einen solchen Spannungspegel angehoben wird, daß es der nachfolgenden Signalverarbeitung gut zugänglich ist. Der im Verstärker 2 enthaltene Tiefpaßfrequenzgang 2' verhindert, daß bei dem in den zeitdiskreten Filtern 4a bis 4n durchzuführenden Abtastvorgang Signalanteile und gegebenenfalls eingekoppelte Störsignale, die oberhalb der halben Abtastfrequenz liegen, in den hörbaren Frequenzbereich zurückgefaltet werden.

[0028] Daraufhin wird das Signal in den Filtern 4a bis 4n abgetastet und frequenzselektiv jeweils so weit unterdrückt, daß die jeweiligen, den angegebenen Frequenzbereichen angehörenden Teile des Signals gesondert behandelt werden können. So wird in den Regelverstärkern 5a bis 5n, die über die Regler 6a bis 6n gesteuert werden, eine vom Eingangs- oder Ausgangspegel abhängige Verstärkungsregelung erreicht, wobei verschiedene bekannte Regelungsprinzipien anwendbar sind, beispielsweise die üblichen, den Kurzzeitmittelwert dieser Pegel verwendenden AGC-Schaltungen, aber auch Momentanwertkompressoren, wie von Keidel und Spreng in der DE-AS 15 12 720 angegeben. Dadurch wird eine weitgehende Kompensation von Störungen der Gehördynamik (z.B. dem Lautheitsausgleich - Rekruitment -) ermöglicht.

[0029] Mittels des Stellers 8 und der davon angesteuerten Regelverstärker 7a bis 7n hat der Hörgeräteträger die Möglichkeit, die Lautstärke des Ausgangssignals in einen ihm angenehmen Lautstärkebereich zu bringen. Mit den nichtlinearen Schaltungen 9a bis 9n kann prinzipiell eine beliebige nichtlineare Signalverformung erreicht werden. Im Normalfall wird in bekannter Weise eine Spitzenwertbegrenzung vorgenommen und damit das Auftreten von unangenehmen oder gar gehörschädigenden Spitzenwerten des Ausgangsschalldruckpegels verhindert.

[0030] In den Filtern 10a bis 10n werden die durch diese Nichtlinearitäten verursachten Verzerrungsanteile vermindert, die Nutzsignale aber weitmöglichst unbeeinflußt gelassen. Auf die Filter 10a bis 10n kann verzichtet werden, wenn die Störanteil-Unterdrückung durch die Tiefpaßeigenschaften von Endverstärker 12 und Hörer 13 ausreichend ist. Nach der Zusammenfassung der Teilsignale am Additionspunkt 11 erfolgt die weitere Behandlung des Summensignals in üblicher Weise, d.h. es wird im Verstärker 12 auf die zum Betrieb des Ausgangswandlers, d.h. im vorliegenden Fall des Hörers 13, notwendige Intensität gebracht. Am Hörer 13 erscheint dann ein Signal, welches zur Kompensation der jeweils vorliegenden Schwerhörigkeit geeignet ist.

[0031] Bei einer Schwerhörigkeit, bei der z.B. hauptsächlich die Hörfähigkeit für hohe Frequenzen beeinträchtigt ist und außerdem ein Lautheitsausgleich (Rekruitment) im wesentlichen nur in diesem Bereich auftritt, ist die (ungeregelte) Grundverstärkung der Frequenzkanäle an den Verstärkern 5a bis 5n in bekannter Weise jeweils so einzustellen, daß insgesamt der pathologische Hörschwellenverlauf des Patienten im Mittel bestmöglich kompensiert wird. Die Regler 6a bis 6n sind nun so einzustellen, daß der Dynamikverlust im jeweiligen Frequenzband so gut wie möglich ausgeglichen wird, d.h. der Regler 6n im hochfrequentesten Kanal wird bei großen Pegeln eine deutliche Verstärkungsverminderung bewirken, während der Regler 6a im Tiefpaßkanal nahezu ohne Einfluß bleibt. Die Begrenzer 9a bis 9n schließlich sind in bekannter Weise so einzustellen, daß die Unbehaglichkeitsschwelle des Patienten bei keiner Frequenz vom Signalpegel merklich überschritten wird. Sind die Filter 10a_.bis 10n eingebaut, so sind sie so zu bemessen, daß Verzerrungsanteile weitestgehend unterdrückt werden (z.B. indem sie frequenzgangsmäßig als Duplikate der entsprechenden Kanaltrennungsfilter 4a bis 4n ausgeführt werden).

[0032] Stellt die Programmierschaltung 14 eine im Sinne eines adaptiven Optimalfilters arbeitende Mikrocomputerschaltung dar, so wird diese die oben beschriebene Grundeinstellung nur dann beibehalten, wenn sie nach Verfahren, die im US-Patent 40 25 721 beschrieben sind, in dem über die Leitung 22 zugeführten Eingangssignal nur Sprache, aber keine wesentlichen Störsignalanteile feststellt. Werden jedoch Störschallanteile erkannt, dann wird im Sinne der Optimalfilterfunktion die Verstärkung in jedem Kanal automatisch um so mehr zurückgenommen, je größer das Verhältnis von Störpegel zu Sprachsignalpegel in dem betreffenden Kanal ist.

[0033] Die Daten, welche der Programmierschaltung 14 über die Steckverbindung 21 zugeführt werden, können einem externen Gerät, z.B. einem Audiometer, entnommen werden. Dazu ist es notwendig, daß im externen Gerät das Sendeteil einer Datenschnittstelle eingebaut ist, während die Programmierschaltung 14 so ausgeführt ist, daß sie die Funktion des zugehörigen Empfangsteils erfüllt. Die Datenübertragung vom externen Gerät zur Hörhilfe kann entsprechend dem Signalplan einer genormten Schnittstelle (z.B. CCITT-V.24 nach DIN 66020) erfolgen, lediglich die Signalpegel sind an die Betriebsspannung der Hörhilfe anzupassen. Nach der Übertragung veranlaßt ein vereinbartes Datenwort oder Steuersignal die nichtflüchtige Speicherung in einem EPROM oder EAROM. Eine spätere Umprogrammierung ist leicht möglich, indem der nichtflüchtige Speicher (EPROM oder EAROM) entsprechend seiner Bauweise (mittels Ultraviolettstrahlung oder elektrischer Spannungen) gelöscht und ein neuer Datensatz übertragen wird.

Ansprüche

1. Gerät zur Kompensation von Gehördefekten, bei dem hinter dem die Eingangsschallsignale aufnehmenden Element (Wandler, wie Mikrofon, Hörspule oder einem mit einem Radiogerät etc. verbundenen Audioeingang) eine Parallelanordnung aus mehreren Signalzweigen angeordnet ist, von welchen jeder aus jeweils einem frequenzselektiven Filter, einer pegelabhängigen Verstärkungsregelung und einer Anordnung zur nichtlinearen Signalverformung besteht, gefolgt von einem die Teilsignale zusammenfassenden Summierverstärker., der über einen Endverstärker mit einem Ausgangssignalwandler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die vor und/oder hinter der pegelabhängigen Verstärkungsregelung und der nichtlinearen Signalverformung liegenden Filter als zeitdiskret und als amplitudenabhängig arbeitende Filter ausgebildet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in jedem parallelen Signalzweig zwischen der Anordnung zur nichtlinearen Signalverformung und dem die Teilsignale zusammenfassenden Summierverstärker zusätzlich jeweils ein Filter eingefügt ist, welches die durch die nichtlineare Signalbeeinflussung entstehenden Verzerrungsanteile des jeweiligen Teilsignals reduziert.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß auch die die Verzerrungsanteile reduzierenden Filter als zeitdiskret und amplitudenabhängig arbeitende Filter ausgebildet sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitstaktfrequenz der zeitdiskreten Filter höher ist als die Summe aus der oberen Frequenzgrenze der Hörfähigkeit und der oberen Grenzfrequenz des Eingangsverstärkers.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Filter als integrierte Schaltkreise ausgebildet sind.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung eine Programmierschaltung umfaßt, welche Daten für die Beeinflussung der Koeffizienten der zeitdiskreten Filter, der Parameter der Verstärkungsregler und der nichtlinearen Schaltungsanordnungen sowie der Koeffizienten der verzerrungsabschwächenden Filter enthält.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Programmierschaltung von einem externen Datenerzeugungsgerät, etwa einem Audiome-ter, her mit Einstelldaten versorgt wird.

8. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet , daß die frequenzselektiven Filter Schalter-Kondensator-Filter ("Switched Capacitor Filters") sind.

9. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mikrofon (1) als Eingangssignalwandler, einen anschließenden, einen Tiefpaßfrequenzgang aufweisenden Vorverstärker (2, 2'), dessen Ausgang an wenigstens zwei (allgemein n) parallelgeschalteten zeitdiskreten Filtern (4a bis 4n) liegt, auf die mindestens in einem Kanal (allgemein in allen n Kanälen) jeweils ein Regelverstärker (5a bis 5n) mit Regler (6a bis 6n) für automatische Verstärkungsregelung (6a bis 6n), je ein über einen gemeinsamen Lautstärkesteller (8) in seiner Verstärkung veränderbarer Signalverstärker (7a bis 7n), je ein nichtlineares Element (9a bis 9n), sowie je ein frequenzselektives Filter zur Verzerrungsanteilsabschwächung (10a bis 10n) folgt und daß die Ausgänge dieser Parallelschaltungen an einem Summierpunkt (11) zusammengeführt sind, an dem ein Endverstärker (12) und schließlich ein Ausgangswandler (13) liegen, sowie durch eine Programmierschaltung (14), über welche die Filterkoeffizienten der Filter (4a bis 4n und 10a bis 10n) und die Parameter der Regler (6a bis 6n) sowie der Nichtlinearitäten (9a bis 9n) einstellbar sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Programmierschaltung (14) über mehrere Leitungen (19 und 20) und eine Steckverbindung (21) von einem externen Gerät aus mit Einstelldaten versorgt werden kann.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Programmierschaltung (14) eine integrierte Mikrocomputerschaltung ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß in der Mikrocomputerschaltung Programme und Daten gespeichert und wirksam sind, welche eine von dem an Punkt 3 anstehenden Eingangssignal abhängige Einstellung der zeitdiskreten Filter (4a bis 4n) als adaptive Optimalfilter ermöglichen.

Zeichnung