[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät mit einem ersten Mikrofon zum Liefern
eines ersten Mikrofonsignals, einem zweiten Mikrofon zum Liefern eines zweiten Mikrofonsignals
und einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Hörgeräteausgangssignals
aus dem ersten und dem zweiten Mikrofonsignal. Darüber hinaus betrifft die vorliegende
Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Erzeugen eines Hörgeräteausgangssignals.
[0002] Das Eigenrauschen der Mikrofone in Hörgeräten beschränkt den Dynamikbereich, insbesondere
wenn differentielle Richtmikrofonalgorithmen eingesetzt werden. Diese haben zur Folge,
dass bei tiefen Frequenzen das Rauschen der Mikrofone deutlich angehoben wird. Je
höher die Ordnung des Richtmikrofons gewählt wird, desto gravierender wird dieser
Effekt, denn bekanntermaßen fällt die Übertragungsfunktion eines Richtmikrofon zweiter
Ordnung mit drei Mikrofonen zu niedrigen Frequenzen hin rascher ab als die Übertragungsfunktion
eines Richtmikrofons erster Ordnung mit zwei Mikrofonen. Folglich müssen die tiefen
Frequenzen bei einem Richtmikrofon zweiter Ordnung mehr nachverstärkt werden als die
tiefen Frequenzen bei einem Richtmikrofon erster Ordnung, so dass das Signal/Rausch-Verhältnis
bei tiefen Frequenzen für ein Richtmikrofon zweiter Ordnung ungünstiger ist.
[0003] Bislang wird die Richtwirkung für tiefe Frequenzen beschränkt, wie dies beispielsweise
bekannt ist aus "Threemicrophone instrument is designed to extend benefits of directionality",
The Hearing Journal, Oktober 2002, Bd. 55, Nr. 10, Seiten 38 bis 45. Dabei wird unterhalb
einer bestimmten Grenzfrequenz nur ein Richtmikrofon erster Ordnung und für hohe Frequenzen
ein Richtmikrofon zweiter Ordnung berechnet.
Dadurch ist für tiefe Frequenzen auch die Dämpfung der Störsignale, die nicht aus
der Vorzugsrichtung einfallen, geringer. Um das Rauschen für den Hörgeräteträger zu
reduzieren, wird deshalb bei leisen Eingangspegeln die Richtwirkung ganz weggenommen,
so dass das durch ein Richtmikrofon hervorgerufene Rauschen wegfällt. Die Mikrofoncharakteristik
entspricht in diesem Fall einem omnidirektionalen Mikrofon.
[0004] Aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 103 16 287 B3 ist ein Richtmikrofonsystem
für Hörgeräte bekannt. Ein derartiges Mikrofonsystem kann auf Silicium-Mikromechanik
basieren. Alternativ könnte ein Elektret-Kondensatormikrofon benutzt werden.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Richtwirkung auch
im tieferfrequenten Bereich bei reduziertem Rauschen zu gewährleisten und ein entsprechendes
Hörgerät bzw. ein entsprechendes Verfahren zum Erzeugen eines Hörgeräteausgangssignals
bereitzustellen.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörgerät mit einer ersten Mikrofoneinrichtung
zum Liefern eines ersten Mikrofonsignals, einer zweiten Mikrofoneinrichtung zum Liefern
eines zweiten Mikrofonsignals und einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen
eines Hörgeräteausgangssignals aus dem ersten und dem zweiten Mikrofonsignal, wobei
die erste Mikrofoneinrichtung ein Elektretmikrofon und die zweite Mikrofoneinrichtung
ein Silizium-Mikrofon umfasst.
[0007] Das günstige Rauschverhalten der Silizium-Mikrofone bei tiefen Frequenzen erlaubt
eine bessere Richtwirkung (größerer Directivity-Index) bei gleichem Rauschen. Anders
ausgedrückt kommt es zu einem geringeren Rauschen bei gleicher Richtwirkung. Die Signalqualität
bei höheren Frequenzen wird nicht
beeinflusst, weil in diesem Bereich das herkömmliche Elektretmikrofon zur Signalaufnahme
verwendet wird.
[0008] Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Hörgerät der ersten Mikrofoneinrichtung
unmittelbar ein Hochpassfilter nachgeschaltet. Auf diese Weise wird das Mikrofonrauschen
des Elektretmikrofons bei niedrigen Frequenzen unterdrückt.
[0009] Ebenso günstig ist es, wenn der zweiten Mikrofoneinrichtung unmittelbar ein Tiefpassfilter
nachgeschaltet wird. Dadurch wird die weniger positive Übertragungscharakteristik
des Silizium-Mikrofons ausgeblendet.
[0010] Die Signalverarbeitungseinrichtung kann einen Addierer umfassen, mit dem die gegebenenfalls
gefilterten Mikrofonsignale addiert werden. Auf diese Weise lassen sich die beiden
Mikrofonsignale auf relativ einfache Weise kombinieren. Darüber hinaus kann die Signalverarbeitungseinrichtung
für das erste und das zweite Mikrofonsignal jeweils einen Analog/Digital-Wandler aufweisen,
so dass die beiden Mikrofonsignale digital miteinander kombiniert werden können. Hierdurch
können die Vorzüge der digitalen Signalverarbeitung genutzt werden.
[0011] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Mikrofoneinrichtung
mindestens zwei Elektretmikrofone. Somit lassen sich Richtmikrofone erster Ordnung
mit zwei Elektretmikrofonen, Richtmikrofone zweiter Ordnung mit drei Elektretmikrofonen
usw. für den Hochtonbereich realisieren.
[0012] In gleicher Weise kann die zweite Mikrofoneinrichtung mindestens zwei Silizium-Mikrofone
umfassen. Damit lassen sich Richtmikrofone erster Ordnung, zweiter Ordnung usw. für
den Tieftonbereich realisieren.
[0013] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert,
die ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörgeräts darstellt.
[0014] Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar.
[0015] In der Figur sind die Eingangskomponenten eines erfindungsgemäßen Hörgeräts vereinfacht
skizziert. Demnach besitzt das Hörgerät ein Silizium-Mikrofon SM und ein Elektretmikrofon
EM. Das Ausgangssignal des Silizium-Mikrofons SM wird einem Tiefpassfilter TP zugeführt.
Das Ausgangssignal des Elektretmikrofons EM wird seinerseits in ein Hochpassfilter
HP geleitet. Die Grenzfrequenz f
G beider Filter TP und HP ist etwa gleich hoch gewählt, so dass sich in erster Näherung
in der Summe eine flach ausgebildete Übertragungsfunktion für beide Filter zusammen
ergibt. Die beiden Ausgangssignale der Filter TP und HP werden in einem Addierer A
addiert. Das Summensignal des Addierers A wird der weiteren Hörgerätesignalverarbeitung
SV zugeführt.
[0016] Mit diesem Aufbau kann ausgenützt werden, dass Silizium-Mikrofone bei niedrigen Frequenzen
ein geringes Eigenrauschen besitzen, während sie bei höheren Frequenzen schlechter
abschneiden als herkömmliche Elektretmikrofone. Die dargestellte Kombination der beiden
Mikrofontypen ermöglicht, dass die tiefen Frequenzen von dem Silizium-Mikrofon SM
und die hohen Frequenzen von dem Elektretmikrofon aufgenommen werden, um das breitbandige
Hörgeräte-Eingangssignal für die Signalverarbeitung SV zu erzeugen. Die Kombination
kann analog in Form einer Frequenzweiche erfolgen, oder aber digital realisiert werden.
Für die digitale Signalverarbeitung sind entsprechend Analog/Digital-Konverter zusätzlich
erforderlich.
[0017] Um ein Richtmikrofon erster oder zweiter Ordnung zu realisieren werden zwei bzw.
drei solcher kombinierten Silizium-Elektret-Mikrofone jeweils einschließlich Hoch-
und Tiefpass sowie Addierer benötigt.
1. Hörgerät mit
- einer ersten Mikrofoneinrichtung (EM) zum Liefern eines ersten Mikrofonsignals,
- einer zweiten Mikrofoneinrichtung (SM) zum Liefern eines zweiten Mikrofonsignals
und
- einer Signalverarbeitungseinrichtung (SV, A) zum Erzeugen eines Hörgeräteausgangssignals
aus dem ersten und dem zweiten Mikrofonsignal,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Mikrofoneinrichtung (EM) ein Elektretmikrofon und die zweite Mikrofoneinrichtung
(SM) ein Silizium-Mikrofon umfasst.
2. Hörgerät nach Anspruch 1, wobei der ersten Mikrofoneinrichtung (EM) unmittelbar ein
Hochpassfilter (HP) nachgeschaltet ist.
3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweiten Mikrofoneinrichtung (SM) unmittelbar
ein Tiefpassfilter (TP) nachgeschaltet ist.
4. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung
(SV, A) einen Addierer (A) umfasst, mit dem die gegebenenfalls gefilterten Mikrofonsignale
addierbar sind.
5. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung
(SV, A) für das erste und das zweite Mikrofonsignal jeweils einen Analog/Digital-Wandler
aufweist, so dass die beiden Mikrofonsignale digital miteinander kombinierbar sind.
6. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Mikrofoneinrichtung
(EM) mindestens zwei Elektretmikrofone umfasst.
7. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Mikrofoneinrichtung
(SM) mindestens zwei Silizium-Mikrofone umfasst.