[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abstimmung der jeweiligen Phasengänge eines
ersten Mikrofones und eines zweiten Mikrofons, welche jeweils ein erstes bzw. ein
zweites Mikrofonsignal erzeugen, wobei ein erstes Filter zur Filterung des ersten
Mikrofonsignals und/oder des zweiten Mikrofonsignals ermittelt wird, welches einem
ersten Beitrag einer Phasenverschiebung zwischen dem ersten Mikrofon und dem zweiten
Mikrofon entspricht, und welches einen ersten Adaptionsparameter aufweist, wobei ein
zweites Filter zur Filterung des ersten Mikrofonsignals und/oder des zweiten Mikrofonsignals
ermittelt wird, welches einem zweiten Beitrag der besagten Phasenverschiebung entspricht,
und welches einen zweiten Adaptionsparameter aufweist, und wobei zur Abstimmung der
Phasengänge das erste Filter mit einem ersten Wert für den ersten Adaptionsparameter
und das zweite Filter mit einem zweiten Wert für den zweiten Adaptionsparameter auf
das erste Mikrofonsignal und/oder das zweite Mikrofonsignal angewandt werden.
[0002] Mikrofone, welche in Hörgeräten oder auch in Kommunikationsgeräten oder - systemen
verwendet werden, umfassen meist elektroakustische Komponenten wie z.B. Membrane zur
Umwandlung des auftreffenden Schalls in ein elektrisches Signal sowie im weitesten
Sinne elektronische Komponenten wie z.B. Vorverstärker für das erzeugte elektrische
Signal. Derartige Komponenten führen dabei oft zu einem nicht-trivialen Phasengang
im betreffenden Mikrofon, welcher in den meisten Fällen durch einen Hochpass approximiert
werden kann. In Systemen mit mehreren Mikrofonen zur richtungsabhängigen Signalverarbeitung
von Schall, können dabei die Phasengänge der einzelnen Mikrofone infolge von Fertigungstoleranzen
der Komponenten der Mikrofone, aber auch durch ihre Alterung oder Verschmutzung, voneinander
abweichen.
[0003] Für eine Verarbeitung der auftreffenden Schallsignale mittels differentieller Richtmikrofonie
ist jedoch bei allen verwendeten Mikrofonen ein möglichst identischer Phasengang erforderlich,
um möglichst über den gesamten Frequenzbereich die Unterdrückungsleistung eines differentiellen
Mikrofons zu gewährleisten. Aus diesem Grund ist es insbesondere für Anwendungen von
Richtmikrofonie von Vorteil, die möglicherweise unterschiedlichen Phasengänge von
zwei oder mehr Mikrofonen aufeinander abzustimmen.
[0004] Eine Möglichkeit, die Phasengänge von zwei Mikrofonen aufeinander abzustimmen, besteht
darin, die Einflüsse der elektroakustischen und der elektronischen Komponenten getrennt
durch zwei unterschiedliche Filter zu kompensieren, welche auf eines der erzeugten
Mikrofonsignale angewandt werden. Hierfür werden die Filter zur Kompensation des jeweiligen
Unterschiedes im Phasengang angepasst, welcher sich aus den elektroakustischen bzw.
den elektronischen Komponenten ergibt. Eine derartige Anpassung eines Filters beeinflusst
jedoch, da beide Filter ein jeweiliges Hochpass-Verhalten der besagten Komponenten
der Mikrofone mit ähnlichen Grenzfrequenzen (ca. 60 Hz für die elektroakustischen
Komponenten und ca. 120 Hz für die elektronischen Komponenten) und geringer Flankensteilheit
modellieren, immer auch das andere Filter.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Abstimmung
der jeweiligen Phasengänge eines ersten Mikrofones und eines zweiten Mikrofons anzugeben.
[0006] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur insbesondere
adaptiven Abstimmung der jeweiligen Phasengänge eines ersten Mikrofones und eines
zweiten Mikrofons, welche jeweils zur Erzeugung eines ersten bzw. eines zweiten Mikrofonsignals
eingerichtet sind, wobei ein erstes Filter zur Filterung des ersten Mikrofonsignals
und/oder des zweiten Mikrofonsignals ermittelt wird, welches einem ersten Beitrag
eines Unterschiedes der Phasengänge zwischen dem ersten Mikrofon und dem zweiten Mikrofon
entspricht, und welches einen ersten Adaptionsparameter aufweist, wobei ein zweites
Filter zur Filterung des ersten Mikrofonsignals und/oder des zweiten Mikrofonsignals
ermittelt wird, welches einem zweiten Beitrag des besagten Unterschiedes der Phasengänge
entspricht, und welches einen zweiten Adaptionsparameter aufweist, wobei anhand des
ersten Filters und des zweiten Filters ein globales Filter ermittelt wird, welches
den ersten Beitrag und den zweiten Beitrag der besagten Phasenverschiebung abbildet,
und welches den ersten Adaptionsparameter und den zweiten Adaptionsparameter aufweist,
wobei anhand des globalen Filters mittels einer mehrdimensionalen Optimierung ein
erster Wert für den ersten Adaptionsparameter und, insbesondere zugleich, ein zweiter
Wert für den zweiten Adaptionsparameter bestimmt werden, und wobei zur Abstimmung
der Phasengänge das erste Filter mit dem ersten Wert für den ersten Adaptionsparameter
und das zweite Filter mit dem zweiten Wert für den zweiten Adaptionsparameter auf
das erste Mikrofonsignal und/oder das zweite Mikrofonsignal angewandt werden. Vorteilhafte
und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche
und der nachfolgenden Beschreibung.
[0007] Bevorzugt werden hierbei als erstes und als zweites Mikrofon zwei Mikrofone eines
Hörgerätes oder einer Kommunikationseinrichtung verwendet. Das erste Filter und das
zweite Filter werden hierbei bevorzugt derart ermittelt, dass die jeweiligen Beiträge
der unterschiedlichen Phasengänge, welche den beiden Filtern zugrunde liegen, jeweils
mittels des ersten bzw. zweiten Adaptionsparameters durch das betreffende Filter kompensierbar
sind, wenn das Filter, wie entsprechend seiner Konstruktion und Konzeption vorgesehen,
auf das erste Mikrofonsignal oder das zweite Mikrofonsignal oder auf beide Mikrofonsignale
angewandt wird. Bevorzugt bilden dabei der erste Beitrag und der zweite Beitrag der
Unterschiede der Phasengänge jeweils physikalisch unterschiedliche Beiträge, insbesondere
einen elektronischen und einen elektroakustischen Beitrag, der Phasengänge ab.
[0008] Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bevorzugt das erste Filter und das zweite
Filter anhand jeweils eines physikalisch-elektronischen Modells erzeugt werden, um
jeweils physikalisch reale Unterschiede in den Phasengängen der Mikrofone zu kompensieren,
wobei das erste Filter dabei einen Beitrag zum Phasengang adressiert, welcher von
anderen Komponenten stammt, als jener Beitrag zum Phasengang, der durch das zweite
Filter adressiert wird. Hierbei kann das erste Filter derart konzipiert sein, dass
das erste Filter zur Kompensierung der Unterschiede in den Phasengängen, resultierend
aus den dem ersten Filter zugrunde liegenden Komponenten bzw. dem entsprechenden Beitrag,
nur auf das erste Mikrofonsignal oder nur auf das zweite Mikrofonsignal oder auf beide
Mikrofonsignale anzuwenden ist. Vergleichbares gilt insbesondere auch für das zweite
Filter. Bevorzugt ist dabei das erste Filter nur auf ein Mikrofonsignal anzuwenden
und das zweite Filter ebenfalls nur auf ein Mikrofonsignal anzuwenden, und besonders
bevorzugt sind beide Filter auf dasselbe Mikrofonsignal anzuwenden.
[0009] Insbesondere werden dabei das erste Filter und das zweite Filter wie beschrieben
zur Kompensation von voneinander verschiedenen Beiträgen zu den Unterschieden der
Phasengänge ermittelt, wobei eine isolierte, also alleinige Anwendung des ersten Filters
auf das durch die Funktionsweise des ersten Filters entsprechend vorgesehene Mikrofonsignal
(oder entsprechend auf beide Mikrofonsignale) genau denjenigen Beitrag zu den Unterschieden
der Phasengänge kompensiert, welcher dem ersten Filter zugrunde liegt. Vergleichbares
gilt für das zweite Filter. Zur eigentlichen Abstimmung der Phasengänge werden beide
Filter mit dem ersten bzw. dem zweiten Wert für den jeweiligen Adaptionsparameter,
wie sie in noch zu beschreibender Weise zu ermitteln sind, auf das jeweils betreffende
Mikrofonsignal angewandt.
[0010] Anhand der beiden Filter wird nun, insbesondere durch deren sukzessive Anwendung
z.B. in der Frequenz- oder in der z-Domäne (also in der "diskreten" Frequenzdomäne
für z-transformierte, zeitdiskrete Signale), ein globales Filter ermittelt, welches
die beiden Beiträge zur Phasenverschiebung abbildet, und diese insbesondere mittels
des globalen Filters kompensierbar sind. Das globale Filter wird anhand des ersten
Filters und des zweiten Filters derart ermittelt, dass der erste Adaptionsparameter
des ersten Filters und der zweite Adaptionsparameter des zweiten Filters als freie
Parameter enthalten sind, was insbesondere bei einer Erzeugung des globalen Filters
durch die erwähnte sukzessive Anwendung (oder eine sukzessive Anwendung unter Zwischenschaltung
weiterer Filter) der beiden Filter gegeben ist.
[0011] Anhand des globalen Filters werden nun mittels einer mehrdimensionalen Optimierung
ein erster und ein zweiter Wert für den ersten bzw. den zweiten Adaptionsparameter
bestimmt. Weist das globale Filter lediglich den ersten und den zweiten Adaptionsparameter
als freie Parameter auf, kann die Optimierung insbesondere zweidimensional bezüglich
der beiden besagten Adaptionsparameter erfolgen. Die Optimierung kann dabei direkt
auf das globale Filter angewandt werden. Bevorzugt kann das globale Filter auch in
eine Filterfunktion, welche unabhängig von den beiden genannten Adaptionsparametern
ist, und ein effektives globales Adaptionsfilter, welches die Abhängigkeit des globalen
Filters von beiden Adaptionsparametern beinhaltet, aufgeteilt werden, sodass die mehr-
und insbesondere zweidimensionale Optimierung in diesem Fall auf das effektive globale
Adaptionsfilter angewandt wird.
[0012] Mittels der besagten Optimierung werden der erste und der zweite Wert für den ersten
bzw. den zweiten Adaptionsparameter bestimmt. Das erste Filter wird nun mit dem ersten
Wert für den ersten Adaptionsparameter auf das betreffende, also entsprechend der
Konstruktion und Wirkweise des ersten Filters vorgesehene Mikrofonsignal (oder auf
beide Mikrofonsignale, falls vorgesehen) angewandt, und das zweite Filter wird nun
mit dem zweiten Wert für den zweiten Adaptionsparameter auf das entsprechend vorgesehene
Mikrofonsignal (bzw. auf beide Mikrofonsignale, wenn vorgesehen) angewandt, um die
Unterschiede in den Phasengängen der beiden Mikrofone zu kompensieren und die Phasengänge
aufeinander abzustimmen.
[0013] Die Abstimmung kann hierbei besonders vorteilhaft erfolgen, da physikalisch verschiedene
Beiträge in den Phasengängen - und somit die aus besagten Beiträgen resultierenden
Unterschiede in den Phasengängen - der beiden Mikrofone nicht durch zwei getrennt
voneinander adaptierte Filter kompensiert werden, wodurch die Adaption eines Filters
auch einen Einfluss auf das Gesamtverhalten des Systems und somit auf das andere Filter
haben kann. Vielmehr wird durch das vorgeschlagene Vorgehen, ein globales Filter,
welches anhand von zwei die jeweils unterschiedlichen Beiträge repräsentierenden Einzelfiltern
gebildet wird, direkt in einem mehrdimensionalen Verfahren zu optimieren, um so möglichst
global optimale Werte für die jeweiligen Adaptionsparameter der verwendeten Einzelfilter
zu ermitteln, und diese Einzelfilter dann mit diesen optimalen Werten zu betreiben.
[0014] Bevorzugt wird das erste Filter derart ermittelt, dass der erste Beitrag des Unterschiedes
der Phasengänge einen elektronischen Beitrag der Phasengänge abbildet, und/oder das
zweite Filter derart ermittelt, dass der zweite Beitrag eines Unterschiedes der Phasengänge
einen elektroakustischen Beitrag der Phasengänge abbildet. Dies bedeutet insbesondere,
dass das zweite Filter derart ermittelt wird, dass durch seine Anwendung anhand des
zweiten Adaptionsparameters ein Beitrag in den Unterschieden der Phasengänge der beiden
Mikrofone kompensierbar ist, welcher durch elektroakustische Komponenten der beiden
Mikrofone und insbesondere durch deren Unterschiede in den beiden Mikrofonen bedingt
ist, also insbesondere durch die Membrane und deren jeweiliges Hochpassverhalten.
Das zweite Filter kann hierbei insbesondere einen oder mehrere weitere Parameter aufweisen,
welche den Frequenzgang modellieren, der sich aus den Unterschieden in den elektroakustischen
Komponenten ergibt. Der Frequenzgang der elektroakustischen Komponenten lässt sich
für jedes der beiden Mikrofone im Wesentlichen jeweils über einen Hochpass erster
Ordnung beschreiben, welcher insbesondere durch eine Grenzfrequenz (vorliegend jeweils
im Bereich von 60 Hz für die elektroakustischen Komponenten eines jeden der beiden
Mikrofone) beschrieben werden kann. Das unterschiedliche Verhalten der beiden Mikrofone,
welche also jeweils durch besagte Hochpässe modellierbar sind, kann nun durch die
Anwendung des adäquat konstruierten zweiten Filters auf eines der beiden oder auf
beide Mikrofonsignale kompensiert werden. Die Grenzfrequenz lässt sich über die besagten
Parameter im zweiten Filter abbilden.
[0015] Vergleichbares gilt für das erste Filter hinsichtlich der elektronischen Komponenten,
welche insbesondere Ausgangsimpedanz und die Vorverstärker eines jeden Mikrofons umfassen.
Insbesondere weist dabei das erste Filter einen oder mehrere weitere Parameter auf,
welche den Frequenzgang modellieren, der sich aus den Unterschieden in den elektronischen
Komponenten ergibt, wobei auch die elektronischen Komponenten eines jeden Mikrofons
insbesondere jeweils durch einen Hochpass mit einer Grenzfrequenz jeweils im Bereich
von 120 Hz modellierbar sind.
[0016] Günstigerweise werden das erste Mikrofon und das zweite Mikrofon mit einem bezüglich
des ersten Mikrofons und des zweiten Mikrofons phasengleichen Schallsignal beaufschlagt,
wobei hierdurch durch das erste Mikrofon ein erstes Testsignal des ersten Mikrofonsignals
bzw. durch das zweite Mikrofon ein zweites Testsignal des zweiten Mikrofonsignals
erzeugt wird, und wobei die mehrdimensionale Optimierung anhand des ersten Testsignals
und des zweiten Testsignals durchgeführt wird. Insbesondere werden also das erste
und das zweite Testsignal erzeugt, damit für die Durchführung des Verfahrens anhand
der beiden Filter das betreffende Testsignal bzw. beide Testsignale verarbeitet werden
können, und insbesondere das globale Filter während der Optimierung auf die Signalkomponenten
des betreffenden Testsignals bzw. der Testsignale angewandt werden kann. Somit liegen
während der Optimierung im ersten Mikrofonsignal und im zweiten Mikrofonsignal Signalkomponenten
vor, welche infolge der beschriebenen Erzeugung keine Phasenunterschiede aufweisen,
was für die Abstimmung von Unterschieden im Phasengang von besonderem Vorteil ist.
Unter einem phasengleichen Schallsignal ist dabei insbesondere ein Schallsignal umfasst,
dessen Schallquelle in der Symmetrieebene der beiden Mikrofone, oder orthogonal zur
Verbindungsstrecke der beiden Mikrofone und in einem von der Symmetrieebene hinsichtlich
der resultierenden akustischen Laufzeit vernachlässigbaren Abstand liegt.
[0017] Vorteilhafterweise verändern das erste Filter und das zweite Filter jeweils nur das
zweite Mikrofonsignal. Während das erste Filter und das zweite Filter prinzipiell
für eine Abstimmung der Phasengänge auch derart ermittelt werden können, dass durch
die Anwendung beider Filter jedes der beiden Mikrofonsignale eine Veränderung erfährt,
ist die Konzeption der Filter derart, dass nur ein Mikrofonsignal durch die beiden
Filter verändert wird, während insbesondere die Wirkung der beiden Filter auf das
andere Mikrofonsignal trivial ist, vorliegend von besonderem Vorteil, da das nicht
veränderte Mikrofonsignal für die Optimierung als ein Referenzsignal verwendet werden
kann.
[0018] Zweckmäßigerweise wird dabei die mehrdimensionale, insbesondere zweidimensionale
Optimierung mittels eines Gradientenverfahrens implementiert, wobei ein Gradient bezüglich
einer Variation in Richtung des ersten Adaptionsparameters und in Richtung des zweiten
Adaptionsparameters auf eine Fehlerfunktion angewandt wird, welche ermittelt wird
anhand einer Abweichung des durch das mit dem globalen Filter gefilterten zweiten
Mikrofonsignals von einem Referenzsignal. Dies bedeutet insbesondere, dass das globale
Filter - und somit das erste und das zweite Filter - auf das zweite Mikrofonsignal
angewandt wird, und eine Abweichung des so gefilterten zweiten Mikrofonsignals von
einem Referenzsignal, beispielsweise dem ersten Mikrofonsignal ermittelt wird.
[0019] Eine Fehlerfunktion für die Optimierung wird anhand dieser Abweichung ermittelt,
beispielsweise als Quadrat der Abweichung, und der Gradient bezüglich der beiden Adaptionsparameter
wird auf die Fehlerfunktion angewandt. Insbesondere kann dies durch die partielle
Ableitung der Fehlerfunktion nach dem ersten bzw. dem zweiten Adaptionsparameter erfolgen.
Anhand dieses Gradienten werden insbesondere Korrekturwerte für den ersten und den
zweiten Wert für die beiden Adaptionsparameter ermittelt, und schrittweise, insbesondere
adaptiv, die im Rahmen der Optimierung optimalen Werte bestimmt. Konkret kann dies
z.B. durch eine Methode des steilsten Abstiegs oder einen diagonal skalierten steilsten
Abstieg implementiert sein.
[0020] In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden dabei das erste Filter und das zweite
Filter derart gebildet, dass das globale Filter in einen Filterbeitrag mit unendlicher
Impulsantwort (IIR), welcher unabhängig vom ersten Adaptionsparameter und vom zweiten
Adaptionsparameter ist, und einen Filterbeitrag mit endlicher Impulsantwort (FIR)
aufteilbar ist, wobei anhand des Filterbeitrags mit endlicher Impulsantwort in der
Zeitdomäne ein Filterpolynom des ersten Adaptionsparameters und des zweiten Adaptionsparameters
gebildet wird, wobei der erste Wert für den ersten Adaptionsparameter und/oder der
zweite Wert für den zweiten Adaptionsparameter in der Zeitdomäne aktualisiert werden,
wobei eine Schrittweite der besagten Aktualisierung in Abhängigkeit des Gradienten
angewandt auf das Filterpolynom gebildet wird. Der Gradient wird hierbei insbesondere
bezüglich einer Variation in Richtung des ersten Adaptionsparameters und in Richtung
des zweiten Adaptionsparameters gebildet.
[0021] Dies bedeutet insbesondere, dass das erste Filter und das zweite Filter, gemäß der
Beiträge zum Unterschied in den Frequenzgängen, derart zu bilden sind, dass das daraus
resultierende globale Filter die beschriebene Form aufweist, nämlich aufteilbar ist
in einen IIR-Filterbeitrag ohne Abhängigkeit von den beiden Adaptionsparametern, und
einen FIR-Filterbeitrag, welches die gesamte Abhängigkeit von den beiden Adaptionsparametern
beinhaltet. Anhand des FIR-Filterbeitrags, welcher insbesondere in der Frequenz-Domäne
oder z-Domäne identifiziert werden kann, wird nun, z.B. durch eine Ordnung der Beiträge
in inversen Potenzen von z (in der z-Domäne) in der Zeitdomäne das Filterpolynom des
ersten Adaptionsparameters und des zweiten Adaptionsparameters gebildet. Der erste
Wert und/oder der zweite Wert für den ersten bzw. den zweiten Adaptionsparameter werden
nun in der Zeitdomäne, welche auch die diskrete Zeit-Domäne beinhalten soll, aktualisiert,
wobei für jeden Aktualisierungsschritt (pro Zeiteinheit) eine Schrittweite zu verwenden
ist, welche vom Gradienten angewandt auf das besagte Filterpolynom abhängt.
[0022] Dies ergibt sich insbesondere aus der beschriebenen Form für das globale Filter:
Wird der Gradient auf die oben beschriebene Fehlerfunktion angewandt, welche ihrerseits
eine Funktion der Abweichung des "global gefilterten" zweiten Mikrofonsignals von
ersten Mikrofonsignal darstellt, so wird der Gradient auf besagte Abweichung und letztendlich
auf das global gefilterte zweite Mikrofonsignal angewandt. Lässt sich das globale
Filter dabei wie beschrieben in einen IIR-Filterbeitrag und einen FIR-Filterbeitrag
aufteilen, welcher die gesamte Abhängigkeit des globalen Filters von den beiden Adaptionsparametern
beinhaltet, so resultiert eine Anwendung des Gradienten auf die Fehlerfunktion in
der ggf. diskreten Zeitdomäne letztendlich in einer Anwendung des Gradienten (bzgl.
der Adaptionsparameter) auf das Filterpolynom.
[0023] Zweckmäßigerweise wird dabei die Schrittweite in Richtung des ersten Adaptionsparameters
und in Richtung des zweiten Adaptionsparameters jeweils bezüglich der besagten Abweichung
normiert. Eine solche Normierung verbessert die Konvergenzeigenschaften der Abstimmung,
da hierdurch insbesondere ein "Overshoot" über ein Optimum hinaus infolge einer zu
großen Schrittweite unterbunden werden kann. Die Normierung erfolgt dabei insbesondere
über das Betragsquadrat des auf die Abweichung angewandten Gradienten.
[0024] Günstigerweise wird die Normierung jeweils in Abhängigkeit von der Fehlerfunktion
regularisiert. Gerade wenn die Abweichung des global gefilterten zweiten Mikrofonsignals
vom ersten Mikrofonsignal sich hinsichtlich der beiden Adaptionsparameter pro Zeiteinheit
(also z.B. pro diskretem Zeitschritt) nur noch geringfügig ändert (bei fortschreitender
Konvergenz zu einem Optimum), ist eine Regularisierung vorteilhaft, um zu verhindern,
dass bei einer kleinen Normierung die Korrekturwerte infolge des geringen Nenners
groß werden, jedoch ggf. unzuverlässig werden können, wenn die Berechnung in Abhängigkeit
sehr kleiner Signale erfolgt.
[0025] Bevorzugt wird für die Abstimmung der Phasengänge zusätzlich ein Parameter herangezogen,
welcher eine unterschiedliche Lautstärken-Empfindlichkeit des ersten Mikrofons und
des zweiten Mikrofons berücksichtigt. Unterschiede in der Lautstärken-Empfindlichkeit
zwischen den beiden Mikrofonen, welche einerseits gesondert und isoliert von den Unterschieden
der Phasengänge kompensierbar sind, können dennoch die Abstimmung der Phasengänge
beeinflussen, weswegen eine Berücksichtigung der unterschiedlichen Lautstärken-Empfindlichkeit
von Vorteil sein kann.
[0026] Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn die Phasengänge zweier Mikrofone eines
Hörgerätes abgestimmt werden. In Hörgeräten mit zwei oder mehr Mikrofonen werden oftmals
Methoden der Richtmikrofonie, insbesondere zur Unterdrückung von Störgeräuschen sowie
zur sonstigen Verbesserung eines Signal-zu-Rausch-Verhältnisses angewandt. Für insbesondere
differentielle Richtmikrofonie ist hierbei ein möglichst identisches Verhalten der
beteiligten Mikrofone hinsichtlich der Amplituden- und Phasengänge erwünscht, um z.B.
bei einer Richtungserkennung einer Schallquelle keine Laufzeit- oder Lautstärkenunterschiede
entstehen zu lassen, welche lediglich durch das unterschiedliche Verhalten der Mikrofone
bedingt sind. Aus diesem Grund ist das vorliegende Verhalten zur Abstimmung der Phasengänge
zweier Mikrofone eines Hörgerätes besonders nützlich.
[0027] Unter dem Begriff eines Hörgerätes ist hierbei ein solches Gerät zu verstehen, welches
zur Versorgung eines Hörgeschädigten oder zum sonstigen Ausgleich einer Hörschwäche
getragen wird, und welches auftreffenden Schall in Abhängigkeit des Hörschadens der
Hörschwäche frequenzbandweise verarbeitet und insbesondere verstärkt wird, sodass
dem Gehör des Trägers des Hörgerätes das entsprechend seiner individuellen Anforderungen
verarbeitete Signal über einen Ausgangswandler zugeführt wird.
[0028] Die Erfindung nennt weiter ein System mit einem ersten Mikrofon und einem zweiten
Mikrofon, welche jeweils zur Erzeugung eines ersten Mikrofonsignals bzw. eines zweiten
Mikrofonsignals eingerichtet sind, sowie mit einer Steuereinheit, welche dazu eingerichtet
ist, das vorbeschriebene Verfahren zur Abstimmung der jeweiligen Phasengänge des ersten
Mikrofons und des zweiten Mikrofons durchzuführen. Das erfindungsgemäße System teilt
die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die für das Verfahren und für seine
Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das System übertragen
werden.
[0029] Das System kann dabei insbesondere gegeben sein durch ein Hörgerät oder ein Kommunikationsgerät,
welches jeweils die Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens umfasst. Insbesondere
ist dabei die Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens gegeben durch eine Steuereinheit,
welche im bestimmungsgemäßen Betrieb des Hörgerätes bzw. des Kommunikationsgerätes
Funktionen des besagten Betriebes steuert. Bevorzugt ist das System dabei, z.B. über
eine entsprechende Ausgestaltung der Steuereinheit, dazu eingerichtet, einen für die
Durchführung des Verfahrens geeigneten Schall anhand des ersten und des zweiten Mikrofonsignals
zu identifizieren. Insbesondere kann das System jedoch auch eine eigene Schallquelle
aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, zur Durchführung des Verfahrens das erste
Mikrofon und das zweite Mikrofon mit einem dafür besonders geeigneten Schallsignal
zu beaufschlagen.
[0030] Insbesondere umfasst das System dabei eine Schallquelle, welche dazu eingerichtet
ist, das erste Mikrofon und/oder das zweite Mikrofon mit einem bezüglich des ersten
Mikrofons und des zweiten Mikrofons phasengleichen Schallsignal zu beaufschlagen.
Ein derartiges Schallsignal ist für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignet.
[0031] Bevorzugt sind dabei das erste Mikrofon und das zweite Mikrofon in einem Hörgerät
angeordnet. Dies bedeutet insbesondere, dass das System durch ein Hörgerät gegeben
ist, bzw. ein Hörgerät umfasst. Im erstgenannten Fall ist das Hörgerät, z.B. über
einen Signalprozessor, in welchem auch die besagte Steuereinheit implementiert ist,
dazu eingerichtet, das Verfahren mittels eines externen Schallsignals durchzuführen,
wenn ein solches als geeignet für das Verfahren identifiziert wird. Im zweiten Fall
ist das System insbesondere gegeben durch eine Testumgebung für ein Hörgerät und das
besagte Hörgerät selbst, wobei die Testumgebung eine Schallquelle zur Erzeugung eines
für das Verfahren geeigneten Schallsignals umfasst. Die Steuereinheit kann dabei durch
eine Steuereinheit des Hörgerätes oder eine bzgl. des Hörgerätes externe Steuereinheit
implementiert sein. Das System kann jedoch auch gegeben sein durch ein Hörgerät und
ein externes Gerät, in welchem lediglich die Steuereinheit implementiert ist, z.B.
ein Mobiltelefon, welches mit dem Hörgerät zur Datenübertragung verbunden werden kann.
[0032] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:
- Fig. 1
- in einem Blockschaltbild ein System mit zwei Mikrofonen sowie zwei Filtern zur Abstimmung
der Phasengänge der beiden Mikrofone,
- Fig. 2
- ein Ersatzschaltbild für das unterschiedliche Hochpass-Verhalten der beiden Mikrofone
nach Fig. 1 sowie für eine entsprechende Kompensierung, und
- Fig. 3
- in einem Blockschaltbild die Adaption eines globalen Filters, welches aus den beiden
Filtern nach Fig. 1 resultiert.
[0033] Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0034] In Fig. 1 sind schematisch in einem Blockschaltbild ein erstes Mikrofon 1 und ein
zweites Mikrofon 2 dargestellt. Das erste Mikrofon 1 und das zweite Mikrofon 2 sind
dabei dazu eingerichtet, aus einem nicht näher dargestellten Schallsignal ein erstes
Mikrofonsignal x1 bzw. ein zweites Mikrofonsignal x2 zu erzeugen. Das erste Mikrofon
1 weist erste elektroakustische Komponenten 4 auf, welche z.B. eine Membran des ersten
Mikrofons 1 umfassen, sowie weiter, möglicherweise entgegen anderer üblicher Definitionen,
erste elektronische Komponenten 6, welche u. A. einen Vorverstärker umfassen. Analog
dazu weist das zweite Mikrofon 2 zweite elektroakustische Komponenten 8 sowie zweite
elektronische Komponenten 10 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste
Mikrofon 1 und das zweite Mikrofon 2 baugleich, d.h., die ersten und zweiten elektroakustischen
Komponenten 4, 8 sowie die ersten und zweiten elektronischen Komponenten 6, 10 sind
jeweils von identischer Bauart.
[0035] Infolge von Fertigungstoleranzen oder Alterung können jedoch die ersten elektroakustischen
Komponenten 4 einen anderen Phasengang aufweisen als die zweiten elektroakustischen
Komponenten 8, ebenso wie die ersten elektronischen Komponenten 6 einen anderen Phasengang
aufweisen können als die zweiten elektronischen Komponenten 10. Die besagten elektronischen
Komponenten 6, 10 liefern somit einen ersten Beitrag 12, welcher vorliegend durch
einen elektronischen Beitrag 14 gegeben ist, zu einem Unterschied in den Phasengängen
der beiden Mikrofone 1, 2. Die besagten elektroakustischen Komponenten 4, 8 liefern
analog dazu einen zweiten Beitrag 16, welcher vorliegend durch einen elektroakustischen
Betrag 18 gegeben ist, zum Unterschied in den Phasengängen der Mikrofone 1, 2.
[0036] Ein System 20, welches die beiden Mikrofone 1, 2 umfasst, ist nun dazu eingerichtet,
die Unterschiede der Phasengänge der beiden Mikrofone 1, 2 auszugleichen. Dazu weist
das System 20 ein erstes Filter H1 und ein zweites Filter H2 auf. Das erste und das
zweite Filter H1, H2, werden dabei jeweils lediglich auf das zweite Mikrofonsignal
x2 angewandt (eine mögliche Anwendung der Filter H1, H2 auf das erste Mikrofonsignal
x1 resultiert also jeweils in der Identität). Eine andere Ausgestaltung der beiden
Filter H1, H2, sodass diese jeweils auf unterschiedliche Mikrofonsignale x1, x2 oder
auch jeweils auf beide Mikrofonsignale x1, x2 in nichttrivialer Weise angewandt werden,
ist ebenso denkbar.
[0037] Das erste Filter H1 weist einen ersten Adaptionsparameter p1 auf und ist dabei derart
konstruiert, dass durch einen geeigneten Wert für den ersten Adaptionsparameter p1
mittels des ersten Filters H1 der elektronische Beitrag 14 zu den Unterschieden der
Phasengänge der beiden Mikrofone 1, 2 korrigierbar ist. Hierfür weist das erste Filter
H1 noch zwei weitere Parameter v, u auf, welche den Phasengang des Filters an den
elektronischen Beitrag 14 anpassen. Die Grenzfrequenz liegt dabei vorliegend bei ca.
120 Hz, der Übergangsbereich bei einigen zehn Hz.
[0038] Dazu vergleichbar weist das zweite Filter H2 einen zweiten Adaptionsparameter p2
auf, sodass durch einen geeigneten Wert für den zweiten Adaptionsparameter p2 mittels
des zweiten Filters H2 der elektroakustische Beitrag 18 zu den Unterschieden der Phasengänge
der beiden Mikrofone 1, 2 korrigierbar ist. In vergleichbarer Weise zum ersten Filter
H1 ist der Phasengang des zweiten Filters H2 an den elektroakustischen Beitrag 18
über zwei weitere Parameter w, t anpassbar, wobei die Grenzfrequenz vorliegend bei
ca. 60 Hz liegt. Das zweite Filter H2 gleicht dem ersten Filter H1 mit Ausnahme der
verwendeten Parameter und der Adaptionsparameter p1 bzw. p2.
[0039] In der z-Domäne lässt sich das erste Filter H1 beschreiben durch die Transferfunktion

mit den Parametern v, u, welche den Frequenzgang des ersten Filters H1 beschreiben,
und entsprechend zur Anpassung an den elektronischen Beitrag 14 der Unterschiede der
Phasengänge der beiden Mikrofone 1, 2 gewählt werden können. Das Argument z bezieht
sich hierbei auf die z-Transformierte des Eingangssignals des ersten Filters H1, also
auf das zweite Mikrofonsignal x2 in der z-Domäne. Das zweite Filter H2 lässt sich
entsprechend darstellen durch die Transferfunktion

mit den Parametern w, t, welche den Frequenzgang des zweiten Filters H2 beschreiben,
und entsprechend zur Anpassung an den elektroakustischen Beitrag 18 der Unterschiede
der Phasengänge der beiden Mikrofone 1, 2 gewählt werden können.
[0040] Die konkrete Form des ersten bzw. zweiten Filters H1(z), H2(z) lässt sich anhand
der Hochpass-Eigenschaft des zu kompensierenden elektronischen bzw. elektroakustischen
Beitrags 14 bzw. 18 für jedes einzelne Mikrofon 1, 2 motivieren, wie anhand von Fig.
2 mittels generischer Hochpässe für jedes der beiden Mikrofonsignale x1, x2 erklärt
wird:
Die elektroakustischen oder elektronischen Komponenten des ersten Mikrofons 1 werden
durch einen ersten Hochpass HP1 modelliert, die entsprechenden elektroakustischen
bzw. elektronischen Komponenten des zweiten Mikrofons 2 werden durch werden durch
einen zweiten Hochpass HP2 modelliert. Um nun die Unterschiede der beiden Hochpässe
HP1, HP2 zu kompensieren, welche sich für die Phasengänge der beiden Mikrofone 1,
2 ergeben, wird das zweite Mikrofonsignal x2 mit einem Kompensationsfilter Hcomp gefiltert,
welches die Form Hcomp = HP1/HP2 aufweist, sodass das derart gefilterte zweite Mikrofonsignal
x2 nun mit dem selben Hochpassverhalten HP1 weiterverarbeitet wird, welches auch das
erste Mikrofonsignal x1 (intrinsisch) erfährt. Stellt man die beiden Hochpässe HP1,
HP2 über entsprechende RC-Glieder dar, so ergibt sich für das Kompensationsfilter
Hcomp:

mit qj= - 1/(Rj·Cj). Man beachte dabei, dass die Hochpässe HP1, HP2 lediglich das
jeweilige reale Verhalten der Mikrofone 1, 2 modellieren.
[0041] Mittels der Bilinear-Transformation

in die z-Domäne (T bezeichnet hierbei die Abtastperiode bzw. inverse Abtastfrequenz)
lässt sich die Form des Kompensatinosfilters nach Zusammenfassung der einzelnen Glieder
in Ordnungen von z
-1 darstellen als

[0042] Durch Erweiterung (also Multiplikation des Zählers und des Nenners) um (1-T q1/2)
-1 sowie die Verwendung der entsprechenden Näherung (1-T q1/2)
-1 ≈ 1 + T q1/2 für kleine Argumente T q1/2 (was angesichts der Zeitskala T und der
erwartbaren Werte für q1, also für R1 und C1, gerechtfertigt ist), ergibt sich (nur
führende Terme in T·q1):

[0043] Durch Verwendung der Definitionen

und

mit v als Skalierungsfaktor und p1 als Adaptionsparameter lässt sich das Kompensationsfilter
Hcomp(z) schließlich auf die oben für das erste Filter H1 (z) angegebene Form (bzw.
für das zweite Filter H2(z) angegebene Form durch Verwendung von p2 als Adaptionsparameter,
w als Skalierungsfaktor sowie t statt u) bringen. Die Anwendung des Kompensationsfilters
Hcomp(s) auf das zweite Mikrofonsignal x2 kompensiert somit für dieses die Unterschiede
der beiden Hochpässe HP1 und HP2, welche sich aus dem Verhalten der beiden Mikrofone
1, 2 ergeben, und die resultierenden Unterschiede im Phasengang.
[0044] Um den ersten Adaptionsparameter p1 und den zweiten Adaptionsparameter p2 zu adaptieren,
d.h., um jeweils einen ersten Wert p1.0 und einen zweiten Wert p2.0 für den ersten
bzw. den zweiten Adaptionsparameter p1, p2 zu ermitteln, mit welchen das erste bzw.
das zweite Filter H1, H2 zur Abstimmung der Phasengänge der beiden Mikrofone 1, 2
auf das zweite Mikrofonsignal x2 anzuwenden ist, wird nun in noch zu beschreibender
Weise in Abhängigkeit der beiden Filter H1, H2 eine Fehlerfunktion e
2 (n) gebildet, welche in einem Gradientenverfahren optimiert wird, wobei der Gradient
bezüglich der Richtungen des ersten und des zweiten Adaptionsparameters p1, p2 ermittelt
wird. Eine Aktualisierung des ersten und des zweiten Adaptionsparameters p1, p2 (also
des Vektors
p der beiden Adaptionsparameter p1, p2) erfolgt dann mit einer Schrittweite, welche
von besagten Gradienten abhängt.
[0045] Für die besagte Fehlerfunktion e
2 (n) wird zunächst anhand des ersten Filters H1 und des zweiten Filters H2, durch
sukzessive Anwendung, ein globales Filter H
all gebildet, welches sich entsprechend durch die folgende Transferfunktion beschreiben
lässt:

[0046] Erneut ist hierbei das Argument z gegeben durch das zweite Mikrofonsignal x2 in der
z-Domäne. Das mit dem globalen Filter H
all gefilterte zweite Mikrofonsignal x2 wird nun von einem Referenzsignal R subtrahiert,
welches gegeben ist durch das (ungefilterte) erste Mikrofonsignal x1. Von einer hieraus
ersichtlichen Abweichung e (n) des "global gefilterten" zweiten Mikrofonsignals x2
vom ersten Mikrofonsignal x1 wird nun ein Absolutbetrag e
2 (n) als die besagte Fehlerfunktion ermittelt, welche bezüglich der beiden Adaptionsparameter
p1, p2 im Gradientenverfahren zu optimieren ist.
[0047] Um hierbei die Schrittweite zur Aktualisierung der beiden Adaptionsparameter p1,
p2 über den entsprechenden, zu verwendenden Gradienten zu ermitteln, wird das globale
Filter H
all, wie in Fig. 3 in einem Blockschaltbild schematisch dargestellt, aufgeteilt in einen
IIR-Filterbeitrag C und einen FIR-Filterbeitrag Ĥ, welcher die vollständige Abhängigkeit
des globalen Filters H
all von den beiden Adaptionsparametern p1, p2 beinhaltet.
[0048] Die Transferfunktion für den IIR-Filterbeitrag C und den FIR-Filterbeitrag H ergeben
sich dabei aus dem Nenner bzw. dem Zähler der oben angegebenen Transferfunktion des
globalen Filters H
all (z), also:

[0049] Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ergibt die Anwendung des Gradienten in Richtung
p (also in Richtung der beiden Adaptionsparameter p1, p2) auf die Abweichung e(n) =
x1 (n) - H
all(n)
∗x2(n) (zur Ermittlung der Schrittweite für eine Aktualisierung von p1 und p2 und mit
der Faltung des globalen IIR-Filters H
all(n) mit dem zu kompensierenden zweiten Mikrofonsignal x2(n) in der Zeitdomäne) eine
Anwendung des besagten Gradienten auf ein (vektorwertiges) Filterpolynom
ĥ (n). Dieses Filterpolynom
ĥ (n) ist gegeben durch das dem FIR-Filterbeitrag Ĥ (z) in der (diskreten) Zeitdomäne
entsprechende Polynom in p1 und p2, wobei die Vektoreinträge ĥ
j(n) (j=1, 2,3) aus Ĥ (z) durch eine Ordnung in inversen Potenzen von z hervorgehen:

[0050] Die Anwendung des Gradienten in Richtung von
p auf das Filterpolynom
ĥ (n) in der Abweichung e(n) = x1 (n) - H
all(n)
∗x2(n) führt dabei zu der folgenden Vorschrift für die Aktualisierungen der beiden
Adaptionsparameter p1 und p2:

und somit

[0051] Aufgelöst in den Richtungen der beiden Adaptionsparameter p1, p2, und unter Berücksichtigung
der Abweichung e(n) = x1 (n) - H
all(n)
∗x2(n) ergibt sich dabei

mit dem Signal x
c(n) als dem zweiten Mikrofonsignal x2, gefiltert mit dem IIR-Filterbeitrag C in der
(diskreten) Zeitdomäne. Die partiellen Ableitungen der Vektoreinträge ĥ
j(n) des Filterpolynoms
ĥ (n) nach den Adaptionsparametern p1 bzw. p2 ergeben sich dabei aus der oben angegebenen
Form für die Vektoreinträge ĥ
j(n).
[0052] Die Aktualisierungsvorschriften für die beiden Adaptionskoeffizienten in Abhängigkeit
des IIR-vorgefilterten zweiten Mikrofonsignals x
c(n) ergeben sich nach einer Normierung über dem Betragsquadrat des Gradienten nach
p1 bzw. p2, angewandt auf e(n), sowie einer Regularisierung um e
2(n) zu

[0053] Zur Abstimmung der Frequenzgänge wird nun das erste Filter nach Fig. 1 mit einem
ersten Wert p1.0 für den ersten Adaptionsparameter p1 auf das zweite Mikrofonsignal
x2 angewandt, welcher sich vorzugsweise aus einer Konvergenz der genannten Vorschrift
für p1 (n →n+1) ergibt. Ebenso wird das zweite Filter H2 mit einem zweiten Wert p2.0
für den zweiten Adaptionsparameter p2 auf das zweite Mikrofonsignal x2 angewandt,
welcher sich vorzugsweise aus einer Konvergenz der genannten Vorschrift für p2(n →n+1)
ergibt.
[0054] Für die Durchführung des Verfahrens werden dabei das erste Mikrofon 1 und das zweite
Mikrofon 2 nach Fig. 1 bevorzugt durch ein phasengleiches Schallsignal beaufschlagt
(siehe Schallsignal 22 in Fig. 1), um das Verfahren mittels Mikrofonsignalen x1, x2
durchführen zu können, welche ihrerseits keine Phasenunterschiede in ihren Signalbeiträgen
aufweisen. Die nicht näher dargestellte Schallquelle des für beide Mikrofone 1, 2
phasengleichen Schallsignals 22 liegt dabei in der Symmetrieebene 24 der beiden Mikrofone.
Sind das erste Mikrofon 1 und das zweite Mikrofon 2 Teil eines nicht näher dargestellten
Hörgerätes, so wird das Verfahren bevorzugt in einer Kalibrierung, z.B. ab Werk o.ä.,
durchgeführt, und im laufenden Betrieb mit den bei der Kalibrierung ermittelten Werten
p1.0, p2.0 für den ersten bzw. den zweiten Adaptionsparameter p1, p2 im ersten bzw.
zweiten Filter H1, H2 angewandt.
[0055] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt.
Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang
der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0056]
- 1
- erstes Mikrofon
- 2
- zweites Mikrofon
- 4
- erste elektroakustische Komponenten
- 6
- erste elektronische Komponenten
- 8
- zweite elektroakustische Komponenten
- 10
- zweite elektronische Komponenten
- 12
- erster Beitrag (von Unterschieden der Phasengänge)
- 14
- elektronischer Beitrag
- 16
- zweiter Beitrag (von Unterschieden der Phasengänge)
- 18
- elektroakustischer Beitrag
- 20
- System
- 22
- phasengleiches Schallsignal
- 24
- Symmetrieebene
- C
- IIR-Filterbeitrag
- e(n)
- Abweichung
- e2
- Fehlerfunktion
- H1
- erstes Filter
- H2
- zweites Filter
- Hall
- globales Filter
- H
- FIR-Filterbeitrag
- ĥ (n)
- Filterpolynom (vektorwertig)
- ĥj(n)
- Filterpolynom (Vektoreintrag j)
- HP1/2
- erster/zweiter Hochpass
- Hcomp
- Kompensationsfilter
- p1
- erster Adaptionsparameter
- p1.0
- erster Wert
- p2
- zweiter Adaptionsparameter
- p2.0
- zweiter Wert
- R
- Referenzsignal
- u, v, w, t
- Parameter
1. Verfahren zur Abstimmung der jeweiligen Phasengänge eines ersten Mikrofones (1) und
eines zweiten Mikrofons (2), welche jeweils zur Erzeugung eines ersten bzw. eines
zweiten Mikrofonsignals (x1, x2) eingerichtet sind,
wobei ein erstes Filter (H1) zur Filterung des ersten Mikrofonsignals (x1) und/oder
des zweiten Mikrofonsignals (x2) ermittelt wird, welches einem ersten Beitrag (12)
eines Unterschiedes der Phasengänge zwischen dem ersten Mikrofon (1) und dem zweiten
Mikrofon (2) entspricht, und welches einen ersten Adaptionsparameter (p1) aufweist,
wobei ein zweites Filter (H2) zur Filterung des ersten Mikrofonsignals (x1) und/oder
des zweiten Mikrofonsignals (x2) ermittelt wird, welches einem zweiten Beitrag (16)
des besagten Unterschiedes der Phasengänge entspricht, und welches einen zweiten Adaptionsparameter
(p2) aufweist,
wobei anhand des ersten Filters (H1) und des zweiten Filters (H2) ein globales Filter
(Hall) ermittelt wird, welches den ersten Beitrag (12) und den zweiten Beitrag (16) der
besagten Phasenverschiebung abbildet, und welches den ersten Adaptionsparameter (p1)
und den zweiten Adaptionsparameter (p2) aufweist,
wobei anhand des globalen Filters (Hall) mittels einer mehrdimensionalen Optimierung ein erster Wert (p1.0) für den ersten
Adaptionsparameter (p1) und ein zweiter Wert (p2.0) für den zweiten Adaptionsparameter
(p2) bestimmt werden, und wobei zur Abstimmung der Phasengänge das erste Filter (H1)
mit dem ersten Wert (p1.0) für den ersten Adaptionsparameter (p1) und das zweite Filter
(H2) mit dem zweiten Wert (p2.0) für den zweiten Adaptionsparameter (p2) auf das erste
Mikrofonsignal (x1) und/oder das zweite Mikrofonsignal (x2) angewandt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das erste Filter (H1) derart ermittelt wird, dass der erste Beitrag (12) des
Unterschiedes der Phasengänge einen elektronischen Beitrag (14) der Phasengänge abbildet,
und/oder
das zweite Filter (H2) derart ermittelt wird, dass der zweite Beitrag (16) eines Unterschiedes
der Phasengänge einen elektroakustischen Beitrag (18) der Phasengänge abbildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
wobei das erste Mikrofon (1) und/oder das zweite Mikrofon (2) mit einem bezüglich
des ersten Mikrofons (1) und des zweiten Mikrofons (2) phasengleichen Schallsignal
(22) beaufschlagt werden, und hierdurch durch das erste Mikrofon (1) ein erstes Testsignal
des ersten Mikrofonsignals (x1) bzw. durch das zweite Mikrofon (2) ein zweites Testsignal
des zweiten Mikrofonsignals (x2) erzeugt wird, und wobei die mehrdimensionale Optimierung
anhand des ersten Testsignals bzw. des zweiten Testsignals durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Filter (H1) und das zweite Filter (H2) jeweils nur das zweite Mikrofonsignal
(x2) verändern.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die mehrdimensionale Optimierung mittels eines Gradientenverfahrens implementiert
wird, und
wobei ein Gradient bezüglich einer Variation in Richtung des ersten Adaptionsparameters
(p1) und in Richtung des zweiten Adaptionsparameters (p2) auf eine Fehlerfunktion
(e2(n)) angewandt wird, welche ermittelt wird anhand einer Abweichung (e(n)) des durch
das mit dem globalen Filter gefilterten zweiten Mikrofonsignals (x2) von einem Referenzsignal
(R).
6. Verfahren nach Anspruch 5,
wobei als Referenzsignal (R) für die Abweichung (e(n)) das erste Mikrofonsignal (x1)
verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6,
wobei das erste Filter (H1) und das zweite Filter (H2) derart gebildet werden, dass
das globale Filter (Hall) in einen Filterbeitrag (C) mit unendlicher Impulsantwort, welcher unabhängig vom
ersten Adaptionsparameter (p1) und vom zweiten Adaptionsparameter (p2) ist, und einen
Filterbeitrag (Ĥ) mit endlicher Impulsantwort aufteilbar ist,
wobei anhand des Filterbeitrags (H) mit endlicher Impulsantwort in der Zeitdomäne
ein Filterpolynom (ĥ (n)) des ersten Adaptionsparameters (p1) und des zweiten Adaptionsparameters (p2)
gebildet wird,
wobei der erste Wert (p1.0) für den ersten Adaptionsparameter (p1) und/oder der zweite
Wert (p2.0) für den zweiten Adaptionsparameter (p2) in der Zeitdomäne aktualisiert
werden,
wobei eine Schrittweite der besagten Aktualisierung in Abhängigkeit des Gradienten
angewandt auf das Filterpolynom (ĥ (n)) gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei die Schrittweite in Richtung des ersten Adaptionsparameters (p1) und in Richtung
des zweiten Adaptionsparameters (p2) jeweils bezüglich der besagten Abweichung (e(n))
normiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
wobei die Normierung jeweils in Abhängigkeit von der Fehlerfunktion (e2(n)) regularisiert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei für die Abstimmung der Phasengänge zusätzlich ein Parameter herangezogen wird,
welcher eine unterschiedliche Lautstärken-Empfindlichkeit des ersten Mikrofons (1)
und des zweiten Mikrofons (2) berücksichtigt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Phasengänge zweier Mikrofone (1, 2) eines Hörgerätes abgestimmt werden.
12. System mit einem ersten Mikrofon (1) und einem zweiten Mikrofon (2), welche jeweils
zur Erzeugung eines ersten Mikrofonsignals (x1) bzw. eines zweiten Mikrofonsignals
(x2) eingerichtet sind, sowie mit einer Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist,
das Verfahren zur Abstimmung der jeweiligen Phasengänge des ersten Mikrofons (1) und
des zweiten Mikrofons (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
13. System nach Anspruch 12, weiter umfassend eine Schallquelle, welche dazu eingerichtet
ist, das erste Mikrofon (1) und/oder das zweite Mikrofon (2) mit einem diffusen Schallsignal
und/oder einem bezüglich des ersten Mikrofons (1) und des zweiten Mikrofons (2) phasengleichen
Schallsignal (22) zu beaufschlagen.
14. System nach Anspruch 12 oder Anspruch 13,
wobei das erste Mikrofon (1) und das zweite Mikrofon (2) in einem Hörgerät angeordnet
sind.