[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Hörsystem zur Unterstützung des Hörvermögens eines
Nutzers, mit mindestens einem an dem Kopf, insbesondere in oder an einem Ohr des Nutzers
getragenen Hörinstrument. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum
Betrieb eines solchen Hörsystems.
[0002] Als Hörinstrument wird allgemein ein elektronisches Gerät bezeichnet, dass das Hörvermögen
einer das Hörinstrument tragenden Person (die nachfolgend als "Träger" oder "Nutzer"
bezeichnet ist) unterstützt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Hörinstrumente,
die dazu eingerichtet sind, einen Hörverlust eines hörgeschädigten Nutzers ganz oder
teilweise zu kompensieren. Ein solches Hörinstrument wird auch als "Hörgerät" bezeichnet.
Daneben gibt es Hörinstrumente, die das Hörvermögen von normalhörenden Nutzern schützen
oder verbessern, zum Beispiel in komplexen Hörsituationen ein verbessertes Sprachverständnis
ermöglichen sollen.
[0003] Hörinstrumente im Allgemeinen, und Hörgeräte im Speziellen, sind meist dazu ausgebildet,
am Kopf und hier insbesondere ihn oder an einem Ohr des Nutzers getragen zu werden,
insbesondere als Hinter-dem-Ohr-Geräte (nach dem englischen Begriff "behind the ear"
auch als BTE-Geräte bezeichnet) oder In-dem-Ohr-Geräte (nach dem englischen Begriff
"in the ear" auch als ITE-Geräte bezeichnet). Im Hinblick auf ihre interne Struktur
weisen Hörinstrumente regelmäßig mindestens einen (akusto-elektrischen) Eingangswandler,
eine Signalverarbeitungseinheit (Signalprozessor) und einen Ausgangswandler auf. Im
Betrieb des Hörinstruments nimmt der oder jeder Eingangswandler einen Luftschall aus
der Umgebung des Hörinstruments auf und wandelt diesen Luftschall in ein Eingangs-Audiosignal
(d. h. ein elektrisches Signal, dass eine Information über den Umgebungsschall transportiert)
um. Dieses mindestens eine Eingangs-Audiosignal ist nachfolgend auch als "aufgenommenes
Schallsignal" bezeichnet. In der Signalverarbeitungseinheit wird das oder jedes Eingangs-Audiosignal
verarbeitet (d. h. hinsichtlich seiner Schallinformation modifiziert), um das Hörvermögen
des Nutzers zu unterstützen, insbesondere um einen Hörverlust des Nutzers auszugleichen.
Die Signalverarbeitungseinheit gibt ein entsprechend verarbeitetes Audiosignal (auch
als "Ausgangs-Audiosignal" oder "modifiziertes Schallsignal" bezeichnet) an den Ausgangswandler
aus.
[0004] In den meisten Fällen ist der Ausgangswandler als elektro-akustischer Wandler ausgebildet,
der das (elektrische) Ausgangs-Audiosignal wieder in einen Luftschall umwandelt, wobei
dieser - gegenüber dem Umgebungsschall modifizierte - Luftschall in den Gehörgang
des Nutzers abgegeben wird. Bei einem hinter dem Ohr getragenen Hörinstrument ist
der auch als "Hörer" ("Receiver") bezeichnete Ausgangswandler meist außerhalb des
Ohrs in einem Gehäuse des Hörinstruments integriert. Der von dem Ausgangswandler ausgegebene
Schall wird in diesem Fall mittels eines Schallschlauchs in den Gehörgang des Nutzers
geleitet. Alternativ hierzu kann der Ausgangswandler auch in dem Gehörgang, und somit
außerhalb des hinter dem Ohr getragenen Gehäuses, angeordnet sein. Solche Hörinstrumente
werden (nach dem englischen Begriff "receiver in canal") auch als RIC-Geräte bezeichnet.
Im Ohr getragene Hörinstrumente, die so klein dimensioniert sind, dass sie nach außen
über den Gehörgang nicht hinausstehen, werden (nach dem englischen Begriff "completely
in canal") auch als CIC-Geräte bezeichnet.
[0005] In weiteren Bauformen kann der Ausgangswandler auch als elektro-mechanischer Wandler
ausgebildet sein, der das Ausgangs-Audiosignal in Körperschall (Vibrationen) umwandelt,
wobei dieser Körperschall zum Beispiel in den Schädelknochen des Nutzers abgegeben
wird. Ferner gibt es implantierbare Hörinstrumente, insbesondere Cochlear-Implantate,
und Hörinstrumente, deren Ausgangswandler den Hörnerv des Nutzers direkt stimulieren.
[0006] Der Begriff "Hörsystem" bezeichnet ein einzelnes Gerät oder eine Gruppe von Geräten
und ggf. nicht-körperlichen Funktionseinheiten, die zusammen die im Betrieb eines
Hörinstruments erforderlichen Funktionen bereitstellen. Das Hörsystem kann im einfachsten
Fall aus einem einzelnen Hörinstrument bestehen. Alternativ hierzu kann das Hörsystem
zwei zusammenwirkende Hörinstrumente zur Versorgung der beiden Ohren des Nutzers umfassen.
In diesem Fall wird von einem "binauralen Hörsystem" gesprochen. Zusätzlich oder alternativ
kann das Hörsystem mindestens ein weiteres elektronisches Gerät, zum Beispiel eine
Fernbedienung, ein Ladegerät oder ein Programmiergerät für das oder jedes Hörgerät
umfassen. Bei modernen Hörsystemen ist oft anstelle einer Fernbedienung oder eines
dedizierten Programmiergerätes ein Steuerprogramm, insbesondere in Form einer sogenannten
App, vorgesehen, wobei dieses Steuerprogramm zur Implementierung auf einem externen
Computer, insbesondere einem Smartphone oder Tablet, ausgebildet ist. Der externe
Computer ist dabei regelmäßig selbst kein Teil des Hörsystems, insofern als er in
der Regel unabhängig von dem Hörsystem und auch nicht von dem Hersteller des Hörsystems
bereitgestellt wird.
[0007] Zur Dämpfung von Störgeräuschen im Betrieb eines Hörsystems, und somit insbesondere
zur Verbesserung des Sprachverständnisses in der Kommunikation zwischen dem Nutzer
und einem anderen Sprecher, wird im Rahmen der Signalverarbeitung in einem Hörsystem
häufig richtungsabhängige Dämpfung (Beamforming) des Eingangs-Audiosignals eingesetzt.
In modernen Hörsystemen sind entsprechende Dämpfungseinheiten (Beamformer) mitunter
adaptiv ausgestaltet. Ein solcher adaptiver Beamformer kann regelmäßig eine Richtung
maximaler Dämpfung (Notch) variabel auf eine bestimmte Störquelle ausrichten, um den
von dieser Störquelle ausgehenden Schallanteil besonders effektiv zu dämpfen. Bei
einer Kopfdrehung des Nutzers sollte die Notch eines adaptiven Beamformers allerdings
gegenläufig zu der Kopfdrehung verstellt werden, so dass der Beamformer auch während
und nach der Kopfdrehung auf die zu dämpfende Störquelle ausgerichtet bleibt. Ansonsten
führt die richtungsabhängige Dämpfung bei einer Kopfdrehung zu einer Modulation des
durch das Hörsystem an den Nutzer ausgegebenen modifizierten Schallsignals, die den
Höreindruck des Nutzers teils empfindlich beeinträchtigen und im Extremfall sogar
eine Verschlechterung des Sprachverständnisses (anstelle der gewünschten Verbesserung)
verursachen kann.
[0008] Um solche negativen Effekte zu vermeiden, wird ein adaptiver Beamformer häufig mit
einer hinreichend hohen Adaptionsgeschwindigkeit realisiert, so dass er sich bei einer
Kopfdrehung von selbst ohne merklichen Zeitversatz neu ausrichten kann. Nachteiligerweise
neigen solche schnell-adaptierende Beamformer aber zu Instabilität bei dynamischen
Hörsituationen. Insbesondere springt die Notch eines solchen Beamformers mitunter
zwischen verschiedenen Störquellen hin- und her, was das Hörempfinden des Nutzers
wiederum erheblich beeinträchtigen kann. Ein anderer Ansatz besteht darin, die Kopfdrehung
zu detektieren und in diesem Fall den Beamformer bedarfsgerecht anzupassen.
[0009] Zur Detektion der Kopfdrehung sind moderne Hörinstrumente häufig mit einem Beschleunigungssensor,
einem Gyroskop oder einem elektronischen Kompass versehen. Die Integration eines solchen
Sensors erhöht aber nachteiligerweise die technische Komplexität, und damit auch den
Herstellungsaufwand eines Hörinstruments und kann besonders in kleinen Hörinstrumenten
schwierig oder sogar unmöglich sein.
[0010] Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, im Betrieb eines Hörsystems eine platzsparend
und vergleichsweise unaufwändig realisierbare Detektion einer Kopfdrehung zu ermöglichen.
[0011] Bezüglich eines Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des Anspruchs 1. Bezüglich eines Hörgerätesystems wird die Aufgabe erfindungsgemäß
gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 9. Vorteilhafte und teils für sich gesehen
erfinderische Ausgestaltungen oder Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
[0012] Die Erfindung geht allgemein aus von einem Hörsystem zur Unterstützung des Hörvermögens
eines Nutzers, wobei das Hörsystem mindestens ein am Kopf, insbesondere in oder an
einem Ohr des Nutzers getragenes Hörinstrument aufweist. Wie vorstehend beschrieben,
kann das Hörsystem in einfachen Ausführungen der Erfindung ausschließlich aus einem
einzigen Hörinstrument bestehen. In einer anderen Ausführung der Erfindung umfasst
das Hörsystem zusätzlich zu dem Hörinstrument mindestens eine weitere Komponente,
z.B. ein weiteres (insbesondere gleichartiges) Hörinstrument zur Versorgung des anderen
Ohrs des Nutzers, ein Steuerprogramm (insbesondere in Form einer App) zur Ausführung
auf einem externen Computer (insbesondere einem Smartphone) des Nutzers und/oder mindestens
ein weiteres elektronisches Gerät, z.B. eine Fernbedienung oder ein Ladegerät. Das
Hörinstrument und die mindestens eine weitere Komponente stehen in diesem Fall miteinander
in Datenaustausch, wobei Funktionen der Datenspeicherung und/oder Datenverarbeitung
des Hörsystems unter dem Hörinstrument und der mindestens einen weiteren Komponente
aufgeteilt sind.
[0013] Das Hörisystem weist mindestens zwei Eingangswandler auf, die zur Aufnahme jeweils
eines Schallsignals (insbesondere in Form von Luftschall) aus einer Umgebung des Hörinstruments
dienen. Die mindestens zwei Eingangswandler können in demselben Hörinstrument angeordnet
sein; insbesondere dann, wenn Hörsystem nur ein einziges Hörinstrument umfasst. Bei
einem binauralen Hörsystem mit zwei Hörinstrumenten können die mindestens zwei Eingangswandler
alternativ auch auf die beiden Hörinstrumente verteilt sein.
[0014] Zweckmäßigerweise umfasst das Hörsystem weiterhin eine Signalverarbeitungseinheit
zur Verarbeitung (Modifizierung) des aufgenommenen Schallsignals, um das Hörvermögen
des Nutzers zu unterstützen, sowie einen Ausgangswandler zur Ausgabe des modifizierten
Schallsignals. Bei einem binauralen Hörsystem weisen bevorzugt beide Hörinstrumente
jeweils eine Signalverarbeitungseinheit und einen Ausgangswandler auf. Anstelle eines
zweiten Hörinstruments mit Eingangswandler, Signalverarbeitungseinheit und Ausgangswandler
kann das Hörsystem im Rahmen der Erfindung für das zweite Ohr allerdings auch ein
Hörinstrument aufweisen, das selbst keinen Ausgangswandler hat, sondern nur Schall
aufnimmt und - mit oder ohne Signalverarbeitung - an das Hörinstrument des ersten
Ohrs weiterleitet. Solche sogenannten CROS- oder BiCROS-Instrumente werden insbesondere
bei Nutzern mit einseitiger Taubheit eingesetzt. Ferner können im Rahmen der Erfindung
die Signalverarbeitung oder ein Teil derselben auch aus dem Hörinstrument oder den
Hörinstrumenten in eine externe Einheit, z.B. eine in einem Smartphone ablaufende
App ausgelagert sein.
[0015] Das oder jedes Hörinstrument des Hörsystems liegt insbesondere in einer der eingangs
beschriebenen Bauformen (BTE-Gerät mit internem oder externem Ausgangswandler, ITE-Gerät,
z.B. CIC-Gerät, Hörimplantat, insbesondere Cochlear-Implantat, Hearable, etc.) vor.
Im Falle eines binauralen Hörsystems sind vorzugsweise beide Hörinstrumente gleichartig
ausgebildet.
[0016] Bei jedem der Eingangswandler handelt es sich insbesondere um einen akusto-elektrischen
Wandler, der einen Luftschall aus der Umgebung in ein elektrisches Eingangs-Audiosignal
umwandelt. Der oder jeder Ausgangswandler ist gegebenenfalls vorzugsweise als elektro-akustischer
Wandler (Hörer) ausgebildet, der das von der Signalverarbeitungseinheit modifizierte
Audiosignal wiederum in einen Luftschall umwandelt. Alternativ ist der Ausgangswandler
zur Abgabe eines Körperschalls oder zur direkten Stimulierung des Hörnervs des Nutzers
ausgebildet.
[0017] Erfindungsgemäß wird eine mehrfache, richtungsabhängige Dämpfung der Eingangs-Audiosignale
(oder durch eine Vorverarbeitung der Eingangs-Audiosignale abgeleiteter interner Audiosignale)
mittels mindestens zweier adaptiver Beamformer verwendet, um die Hörsituation (insbesondere
die Lage von dominanten Geräuschquellen relativ zum Kopf des Nutzers) zu analysieren
und hierdurch eine Kopfdrehung des Nutzers zu erkennen. Im Zuge des Verfahrens wird
mittels der mindestens zwei Eingangswandler des Hörsystems ein Schallsignal aus einer
Umgebung des Nutzers aufgenommen und in Eingangs-Audiosignale umgewandelt. Die Eingangs-Audiosignale
werden unmittelbar (d.h. in unverarbeiteter Form) oder mittelbar (d.h. in bereits
vorverarbeiteter Form) einem ersten adaptiven Beamformer mit einer variablen ersten
Notch-Richtung und einem zweiten Beamformer mit einer zweiten variablen Notch-Richtung
zugeführt.
[0018] Der erste adaptive Beamformer wird (mittelbar oder unmittelbar) auf die Eingangs-Audiosignale
angewendet, um ein erstes richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal zu erzeugen. Die
erste Notch-Richtung wird dabei derart eingestellt, dass der Energieinhalt des ersten
richtungsabhängig gedämpften Audiosignals minimiert wird. Ebenso wird auch der zweite
adaptive Beamformer (mittelbar oder unmittelbar) auf die Eingangs-Audiosignale angewendet,
um ein zweites richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal zu erzeugen. Die zweite Notch-Richtung
wird ebenfalls derart eingestellt, dass der Energieinhalt des zweiten richtungsabhängig
gedämpften Audiosignals minimiert wird. Die beiden adaptiven Beamformer sind dabei
gekoppelt, so dass die zweite Notch-Richtung nur einen von der ersten Notch-Richtung
verschiedenen Wert annehmen kann. Somit wird ausgeschlossen, dass sich die beiden
adaptiven Beamformer auf dieselbe Geräuschquelle ausrichten.
[0019] Die Notch-Richtungen sind in zweckmäßiger Ausführung der Erfindung in Form von Winkelangaben,
beispielsweise relativ zu der Blickrichtung des Nutzers, definiert. Alternativ können
die Notch-Richtungen aber auch als - mit der Ausrichtung der Notches linear oder nicht-linear
korrelierte - abstrahierte Größen angegeben sein, beispielsweise in Form eines Wichtungsfaktors,
mit dem zur Einstellung gängiger adaptiver Beamformer verschiedene Grundrichtsignale
(z.B. ein Cardioid-Signal und ein Anti-Cardioid-Signal, etc.) gewichtet werden, oder
in Form einer variablen Zeitverzögerung, mit der verschiedene Signalanteile zur Erzeugung
der Richtwirkung einander überlagert werden.
[0020] Um eine Kopfdrehung zu erfassen, werden die erste Notch-Richtung und die zweite Notch-Richtung
vergleichend ausgewertet. Dabei wird die Kopfdrehung des Nutzers qualitativ und/oder
quantitativ erfasst, wenn im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte Änderung
der ersten Notch-Richtung und der zweiten Notch-Richtung festgestellt wird.
[0021] Das Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass sich bei einer Kopfdrehung - relativ
zu dem Kopf und somit aus der Position des mindestens einen Hörinstruments gesehen
- alle statischen Geräuschquellen in der Umgebung des Nutzers synchron und in gleicher
Weise um den Kopf zu drehen scheinen, während eine solche korrelierte Drehung von
Geräuschquellen bei unbewegtem Kopf äußerst unwahrscheinlich ist. Indem die Notch-Richtungen
verschiedener auf unterschiedliche Geräuschquellen ausgerichteter Beamformer miteinander
hinsichtlich der Korrelation der Änderungen der Notch-Richtungen verglichen werden,
werden Änderungen, die auf eine Kopfdrehung zurückzuführen sind, von Änderungen, die
durch eine tatsächliche Bewegung von Geräuschquellen verursacht sind, effektiv unterschieden.
Hierdurch werden Kopfdrehungen erkannt. Vorteilhafterweise kann das Verfahren mittels
der in einem Hörsystem ohnehin vorhandenen Mittel der Signalverarbeitung (insbesondere
eines Signalprozessors) ausgeführt werden. Insbesondere können (und sind vorzugsweise)
die vorstehend beschriebenen adaptiven Beamformer durch Software realisiert, die in
einem Signalprozessor des Hörsystems abläuft. In diesem Fall ist für die Durchführung
des Verfahrens eine dedizierte Hardware nicht erforderlich und bevorzugt auch nicht
vorgesehen. In jedem Fall ist für die erfindungsgemäße Kopfdrehungsdetektion aber
ein Beschleunigungs-, Bewegungs- oder Richtungssensor nicht erforderlich und daher
bevorzugt im Rahmen des Hörsystems auch nicht vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann daher in der Massenfertigung von Hörsystemen mit vergleichsweise geringem Aufwand
umgesetzt und auch in sehr kleinen Hörinstrumenten unproblematisch eingesetzt werden.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch in Hörsystemen eingesetzt werden, in
denen in herkömmlicher Weise eine Kopfdrehungsdetektion mittels eines Beschleunigungs-,
Bewegungs- oder Richtungssensors implementiert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist in diesem Fall vorteilhaft, um die Kopfdrehung redundant zu bestimmen und somit
etwaige Detektionsfehler der sensorgestützten Kopfdrehungsdetektion zu vermeiden oder
zu korrigieren.
[0023] Als Anzeichen für eine korrelierte Änderung der Notch-Richtungen der beiden adaptiven
Beamformer werden insbesondere eine übereinstimmende Dauer und/oder übereinstimmende
Anfangs- und Endzeitpunkte der Änderung erkannt. Zusätzlich oder alternativ werden
ein übereinstimmendes Drehwinkelintervall und/oder eine übereinstimmende Drehrate
der Notch-Richtungen als Anzeichen für eine korrelierte Änderung erkennt. Wiederum
zusätzlich oder alternativ wird eine korrelierte Änderung der Notch-Richtungen durch
Bildung der mathematischen Kreuzkorrelationsfunktion erkannt.
[0024] Grundsätzlich ist in einfachen Ausführungsformen der Erfindung möglich, dass die
Kopfdrehung lediglich qualitativ erfasst wird. Es wird in diesem Fall also nur erfasst,
dass der Kopf gedreht wird, aber nicht wie der Kopf gedreht wird. Hierzu wird beispielsweise
bei und während der Erkennung der Kopfdrehung ein die Kopfdrehung anzeigendes Hinweissignal
(z.B. in Form eines sogenannten Flags, d.h. eines Ein-Bit-Signals) erzeugt. Zusätzlich
oder alternativ wird die Kopfdrehung durch Erfassung (und ggf. Speicherung) eines
zugeordneten Zeitpunktes qualitativ erfasst.
[0025] Zusätzlich oder alternativ zu der qualitativen Erfassung wird die Kopfdrehung in
bevorzugten Ausführungen der Erfindung aber (ggf. auch) quantitativ erfasst. Es werden
in diesem Fall also (ggf. auch) die Art und Weise und/oder das Ausmaß der Kopfdrehung
erfasst. Hierzu wird bevorzugt mindestens eine Messgröße erfasst, die für die Drehrate
(Winkelgeschwindigkeit), ein Drehwinkelintervall, eine Dauer der Kopfdrehung (sowie
zusätzlich oder alternativ Anfangs- und Endzeitpunkt der Kopfdrehung) und/oder eine
zeitabhängige Orientierung des Kopfes im umgebenden Raum charakteristisch wird. Diese
Messgröße kann die Drehrate (Winkelgeschwindigkeit), das Drehwinkelintervall, die
Dauer der Kopfdrehung (bzw. Anfangs- und Endzeitpunkt der Kopfdrehung) und/oder die
zeitabhängige Orientierung des Kopfes selbst sein. Bei der Messgröße kann es sich
aber beispielsweise auch um eine abstrakte Größe handeln, beispielsweise um die Änderungsrate,
das Änderungsintervall oder Anfangs- und Endzeitpunkte der Änderung des vorstehend
beschriebenen Wichtungsfaktors oder der vorstehend beschriebenen Zeitverzögerung.
Die Kopfdrehung kann im Rahmen der Erfindung wahlweise als eindimensionale Drehung
des Kopfes um die Vertikalachse oder - in verfeinerten Varianten des Verfahrens -
als zwei- oder dreidimensionale Drehung des Kopfes im Raum erfasst werden.
[0026] Um Detektionsfehler (insbesondere eine Fehlinterpretation von sich bewegenden Geräuschquellen
als Anzeichen für eine Kopfdrehung) zu vermeiden, wird in bevorzugter Ausführung des
Verfahrens zusätzlich zu dem ersten und zweiten adaptiven Beamformer mindestens ein
weiterer (d.h. i-ter mit i = 3,4,5, ...) adaptiver Beamformer mit einer variablen
weiteren (i-ten mit i = 3,4,5, ...) Notch-Richtung mittelbar oder unmittelbar auf
die Eingangs-Audiosignale angewendet, um ein weiteres (i-tes mit i = 3,4,5, ...) richtungsabhängig
gedämpftes Audiosignal zu erzeugen. Wie schon der zweite adaptive Beamformer ist auch
der oder jeder weitere (i-te) Beamformer mit den anderen Beamformern gekoppelt, so
dass sich alle Beamformer auf unterschiedliche Geräuschquellen einstellen müssen.
Auch die weitere (i-te) Notch-Richtung - die in gleicher Weise wie die erste und zweite
Notch-Richtung als Winkelangabe oder abstrahierte Größe definiert ist - wird daher
auf einen von den Notch-Richtungen der anderen Beamformer verschiedenen Wert eingestellt,
so dass der Energieinhalt des weiteren (i-ten) richtungsabhängig gedämpften Audiosignals
minimiert wird. Zusätzlich zu der ersten und zweiten Notch-Richtung wird auch die
mindestens eine weitere (i-te) Notch-Richtung in die vergleichende Auswertung einbezogen.
Eine Kopfdrehung des Nutzers wird dabei in der vorstehend beschriebenen Weise qualitativ
und/oder quantitativ erfasst, wenn im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte
Änderung von mindestens zwei der Notch-Richtungen festgestellt wird. Vorzugsweise
wird die Zahl der Beamformer im Betrieb des Hörsystems dynamisch an die Anzahl der
Geräuschquellen (zumindest der dominanten Geräuschquellen, also derjenigen Geräuschquellen,
die einen signifikanten Beitrag zu dem Umgebungsschall liefern) angepasst.
[0027] Die korrelierte Änderung von mindestens zwei der Notch-Richtungen ist dabei eine
notwendige, aber nicht unbedingt hinreichende Bedingung für die Erkennung der Kopfdrehung.
So kann die vergleichende Auswertung der Notch-Richtungen in verfeinerten Varianten
der Erfindung um mindestens eine zusätzliche Bedingung ergänzt werden, um das Risiko
von Detektionsfehlern weiter zu senken.
[0028] Durch solche weiteren Bedingungen wird insbesondere der Fall berücksichtigt, dass
in einfachen Hörsituationen unter gegebenen Umständen mindestens einer der gekoppelten
Beamformer keine dominanten Schallquellen mehr findet, auf die er sich ausrichten
könnte. Die Notch-Richtung eines solchen Beamformers zeigt regelmäßig - mangels Ausrichtung
auf eine dominante Geräuschquelle - ein instabiles Zeitverhalten (und irrt somit quasi
zufällig im Raum umher), was unter ungünstigen Umständen zu einer zufälligen Korrelation
mit der Notch-Richtung eines anderen, auf eine bewegte Geräuschquelle ausgerichteten
Beamformers führen und somit einen Detektionsfehler hervorrufen kann.
[0029] Um solche Detektionsfehler auszuschließen, werden in vorteilhaften Ausführungen des
Verfahrens instabile Notch-Richtungen erkannt und von der vergleichenden Auswertung
ausgeschlossen oder zumindest mit geringerem Gewicht berücksichtigt.
[0030] Vorzugsweise wird hierzu mindestens eine der Notch-Richtungen in der vergleichenden
Auswertung in Abhängigkeit von der Stärke der durch die Variation dieser Notch-Richtung
erzielten Energieminimierung - und somit in Abhängigkeit von der Stärke der Schallquelle,
auf die der zugehörige Beamformer ausgerichtet wird - mit unterschiedlicher (binärer
oder kontinuierlicher) Gewichtung berücksichtigt. Beamformer, die kein ausgeprägtes
Energieminimum finden, werden hierbei in der vergleichenden Auswertung weniger oder
gar nicht berücksichtigt.
[0031] Zusätzlich oder alternativ hierzu wird mindestens eine der Notch-Richtungen in der
vergleichenden Auswertung in Abhängigkeit von der Zeitstabilität dieser Notch-Richtung
mit unterschiedlicher (binärer oder kontinuierlicher) Gewichtung berücksichtigt. Notch-Richtungen,
die in einer vorausgegangenen Zeitspanne vergleichsweise stark variiert haben, werden
dabei weniger oder gar nicht berücksichtigt. Die Zeitstabilität der Notchrichtung
wird beispielsweise durch Erfassung der StandardAbweichung und/oder der Mean-Crossing-Rate
der Notch-Richtung für einen vorgegebenen zurückliegenden Zeitraum ermittelt. Als
Mean-Crossing-Rate wird die Rate bezeichnet, mit der die aktuelle Notch-Richtung einen
gleitenden zeitlichen Mittelwert der Notch-Richtung über- und unterschreitet. Wiederum
zusätzlich oder alternativ wird als Maß für die Zeitstabilität der Notch-Richtung
die Anzahl der Vorzeichenwechsel in der ersten zeitlichen Ableitung der Notch-Richtung
herangezogen.
[0032] In zweckmäßiger Ausführung umfasst das Hörsystem als funktionalen Bestandteil der
Signalverarbeitung eine Signalaufbereitungseinheit, der die Eingangs-Audiosignale
unmittelbar oder mittelbar über eine Vorverarbeitungsstufe zugeführt sind und in der
diese Audiosignale mittels einer Anzahl von Signalaufbereitungsprozessen (d.h. mindestens
einem Signalaufbereitungsprozess, vorzugsweise aber einer Mehrzahl von Signalaufbereitungsprozessen)
in Abhängigkeit von einer Anzahl von einstellbaren Signalaufbereitungsparametern (d.h.
mindestens einem Signalaufbereitungsparameter, vorzugsweise aber mehreren Signalaufbereitungsparametern)
modifiziert werden, um mittels eines Ausgangswandlers des Hörinstruments an den Nutzer
ausgegeben zu werden. Dabei wird bevorzugt mindestens ein Signalaufbereitungsparameter
in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung
eingestellt.
[0033] Die Signalaufbereitungseinheit umfasst vorzugsweise mindestens einen adaptiven Signalaufbereitungsprozess,
z.B. zur richtungsabhängigen Dämpfung (Adaptive Beamforming), zur Rückkopplungsunterdrückung
(Adaptive Feedback Cancellation), zur aktiven Geräuschunterdrückung (Active Noise
Cancelling), etc., durch den die Eingangs-Audiosignale oder ein hieraus durch eine
Vorverarbeitung bearbeitetes Zwischensignal in Abhängigkeit einer einstellbaren Adaptionsgeschwindigkeit
modifiziert werden. In diesem Fall wird vorzugsweise die Adaptionsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung
eingestellt. Beispielsweise wird die Adaptionsgeschwindigkeit erhöht, wenn und solange
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kopfdrehung festgestellt wird.
[0034] Zusätzlich oder alternativ kann die verfahrensgemäße Erfassung der Kopfdrehung auch
für andere Zwecke eingesetzt werden, z.B. zu Dokumentationszwecken (Data-Logging),
zur Erfassung von Bedienbefehlen des Nutzers, um dem Nutzer eine Steuerung des Hörsystems
durch Gesten (nämlich gezielte Kopfbewegungen) zu ermöglichen, oder zur Bewertung
des physiologischen oder psychologischen Zustands des Nutzers (so kann beispielsweise
durch Aufzeichnung und statistische Auswertung der Kopfbewegung des Nutzers auf physiologische
Störungen wie z.B. Schwindel oder psychologische Einschränkungen geschlossen werden).
[0035] Mindestens einer der verfahrensgemäß zur Erfassung der Kopfdrehung eingesetzten adaptiven
Beamformer kann im Rahmen der Erfindung ein Bestandteil der Signalaufbereitungseinheit
sein. In diesem Fall wird das von diesem Beamformer erzeugte richtungsabhängig gedämpfte
Signal auch - ggf. in weiterverarbeiteter Form und/oder kombiniert mit anderen Signalanteilen
- als modifiziertes Audiosignal oder Teil desselben an den Nutzer ausgegeben.
[0036] In bevorzugter Ausführung der Erfindung werden die zur Erfassung der Kopfdrehung
eingesetzten adaptiven Beamformer aber ausschließlich zur Analyse der Hörsituation
herangezogen. Die adaptiven Beamformer sind in diesem Fall Bestandteil einer von der
Signalaufbereitungseinheit getrennten Signalanalyseeinheit. Das von den Beamformern
jeweils erzeugte richtungsabhängig gedämpfte Signal wird in diesem Fall insbesondere
ausschließlich zur Bestimmung der Energieoptimierung, und somit zur Einstellung der
Notch-Richtung, verwendet.
[0037] Zur Erkennung der Kopfdrehung im Rahmen des Verfahrens werden vorzugsweise Beamformer
eingesetzt, die einerseits hinreichend schnell adaptieren, um einer gewöhnlichen Kopfdrehung
in Echtzeit folgen zu können. Andererseits wird vorzugsweise verhindert, dass die
Beamformer in dynamischen Hörsituationen zwischen verschiedenen Geräuschquellen hin-
und herspringen. Hierzu wird in einer vorteilhaften Verfahrensvariante die Adaptionsgeschwindigkeit
der Beamformer in Abhängigkeit von der Stärke der Energieminimierung variiert. Solange
ein bestimmter Beamformer auf eine aktive Geräuschquelle ausgerichtet ist und somit
die Energieminimierung für die eingestellte Notch-Richtung hinreichend groß ist (was
beispielsweise daran erkannt wird, dass das Verhältnis des Energieinhalts des richtungsabhängig
gedämpften Audiosignals zu dem Energieinhalt der dem Beamformer zugeführten Audiosignale
einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet), wird die Adaptionsgeschwindigkeit für
diesen Beamformer auf einen vergleichsweise hohen Wert gesetzt. Der Grenzwert wird
vorzugsweise in Abhängigkeit von der Art der akustischen Szene variiert. In einem
diffusen Schallfeld wird der Grenzwert beispielweise kleiner gewählt als in einer
ruhigen Umgebung mit wenigen Schallquellen, da erfahrungsgemäß die Dämpfungswirkung
des Beamformers in dem erstgenannten Fall geringer ausfällt als in dem letztgenannten
Fall. Beispielsweise wird die Adaptionsgeschwindigkeit derart eingestellt, dass eine
Änderung der Notch-Richtung um bis zu 180° pro Sekunde ermöglicht wird. Andernfalls,
insbesondere wenn die Geräuschquelle, auf die der Beamformer ausgerichtet ist, vorübergehend
inaktiv geworden ist und somit die Stärke der Energieminimierung zurückgeht, insbesondere
unter den Grenzwert absinkt, wird die Adaptionsgeschwindigkeit herabgesetzt. Beispielsweise
wird in diesem Fall die zulässige Änderungsrate der Notch-Richtung auf ± 2° pro Sekunde
begrenzt. Durch diese Herabsetzung der Adaptionsgeschwindigkeit wird erreicht, dass
die Beamformer ihre Ausrichtung auf eine bestimmte Geräuschquelle auch dann beibehalten,
wenn diese Geräuschquelle kurzzeitig inaktiv wird.
[0038] Bei Erkennung einer Kopfdrehung mittels des Verfahrens wird ferner vorzugsweise auch
die Notch-Richtung des oder jedes Beamformers, der auf eine momentan inaktive Geräuschquelle
ausgerichtet ist, den korrelierten Änderungen der Notch-Richtungen der anderen, auf
aktive Geräuschquellen ausgerichteten Beamformer nachgeführt. Auf diese Weise wird
erreicht, dass die nachgeführte Notch-Richtung auch bei vorübergehender Inaktivität
der zugeordneten Geräuschquelle bei einer erkannten Kopfdrehung auf diese ausgerichtet
bleibt, so dass dieser Beamformer für die Kopfdrehungsdetektion sofort wieder einsetzbar
ist, sobald die Geräuschquelle wieder aktiv wird.
[0039] Das erfindungsgemäße Hörsystem ist allgemein zur automatischen Durchführung des vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Das Hörsystem umfasst hierzu
den ersten und zweiten adaptiven Beamformer (wie vorstehend beschrieben). Das Hörsystem
umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, die erste Notch-Richtung
und die zweite Notch-Richtung vergleichend auszuwerten, und eine Kopfdrehung des Nutzers
qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen, wenn sie im Zuge der vergleichenden Auswertung
eine korrelierte Änderung der ersten Notch-Richtung und der zweiten Notch-Richtung
feststellt.
[0040] Die Einrichtung des Hörsystems zur automatischen Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist programmtechnischer und/oder schaltungstechnischer Natur. Das erfindungsgemäße
Hörsystem umfasst also programmtechnische Mittel (Software) und/oder schaltungstechnische
Mittel (Hardware, z.B. in Form eines ASIC), die im Betrieb des Hörsystems das erfindungsgemäße
Verfahren automatisch durchführen. Die programmtechnischen bzw. schaltungstechnischen
Mittel zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere die Beamformer und die Auswerteeinheit,
können hierbei ausschließlich in dem Hörinstrument (oder den Hörinstrumenten) des
Hörsystems, angeordnet sein. Alternativ sind die programmtechnischen bzw. schaltungstechnischen
Mittel zur Durchführung des Verfahrens auf das Hörinstrument bzw. die Hörgeräte sowie
mindestens auf ein weiteres Gerät oder eine Softwarekomponente des Hörsystems verteilt.
Beispielsweise sind programmtechnische Mittel zur Durchführung des Verfahrens auf
das mindestens eine Hörinstrument des Hörsystems sowie auf ein auf einem externen
elektronischen Gerät (insbesondere einem Smartphone) installiertes Steuerprogramm
verteilt. Das externe elektronische Gerät ist dabei, wie vorstehend erwähnt, in der
Regel selbst kein Teil des Hörsystems.
[0041] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens korrespondieren
mit entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hörsystems. Die vorstehenden
Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren sind entsprechend auf das erfindungsgemäße
Hörsystem übertragbar und umgekehrt.
[0042] In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Auswerteeinheit insbesondere
dazu eingerichtet,
- zur qualitativen Erfassung der Kopfdrehung ein die Kopfdrehung anzeigendes Hinweissignal
zu erzeugen (z.B. ein Flag zu setzen) und/oder den Zeitpunkt der Kopfdrehung zu erfassen
und/oder
- zur quantitativen Erfassung der Kopfdrehung eine für eine Drehrate (Winkelgeschwindigkeit),
ein Drehwinkelintervall, eine Dauer der Kopfdrehung und/oder eine Orientierung des
Kopfes im umgebenden Raum charakteristische Messgröße zu erfassen.
[0043] Vorzugsweise umfasst das Hörsystem zusätzlich zu den ersten und zweiten Beamformer
mindestens einen weiteren (i-ten) adaptiven Beamformer (wie vorstehend beschrieben).
Die Auswerteeinheit ist dabei dazu eingerichtet, die erste Notch-Richtung, die zweite
Notch-Richtung und die mindestens eine weitere Notch-Richtung vergleichend auszuwerten,
und eine Kopfdrehung des Nutzers qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen, wenn
im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte Änderung von mindestens zwei
der Notch-Richtungen festgestellt wird.
[0044] Die Auswerteeinheit ist weiterhin bevorzugt dazu eingerichtet, mindestens eine der
Notch-Richtungen in der vergleichenden Auswertung
- in Abhängigkeit von der Stärke der durch die Variation dieser Notch-Richtung erzielten
Energieminimierung und/oder
- in Abhängigkeit von der Zeitstabilität dieser Notch-Richtung
mit unterschiedlicher (binärer oder kontinuierlicher) Gewichtung zu berücksichtigen.
[0045] Das mindestens eine Hörinstrument weist zweckmäßigerweise eine Signalaufbereitungseinheit
auf, der die Eingangs-Audiosignale unmittelbar oder mittelbar über eine Vorverarbeitungseinheit
zugeführt sind und in der diese Audiosignale mittels einer Anzahl von Signalaufbereitungsprozessen
in Abhängigkeit von einer Anzahl von einstellbaren Signalaufbereitungsparametern aufbereitet
werden, um mittels eines Ausgangswandlers des Hörinstruments an den Nutzer ausgegeben
zu werden. Das Hörsystem weist hierbei vorzugsweise Mittel (z.B. die Auswerteeinheit
oder eine davon separate Parametrisierungseinheit) zur Einstellung mindestens eines
Signalaufbereitungsparameters in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen
Erfassung der Kopfdrehung auf.
[0046] Die Signalaufbereitungseinheit umfasst vorzugsweise mindestens einen adaptiven Signalaufbereitungsprozess
(wie vorstehend beschrieben), der durch eine einstellbare Adaptionsgeschwindigkeit
parametriert ist. Bevorzugt umfasst das Hörsystem Mittel (wiederum z.B. die Auswerteeinheit
oder eine davon separate Parametrisierungseinheit) zur Einstellung dieser Adaptionsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung.
[0047] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in einer schematischen Darstellung ein aus einem einzelnen Hörinstrument bestehendes
Hörsystem in Form eines hinter einem Ohr eines Nutzers tragbaren Hörgeräts,
- Fig. 2
- in einem schematischen Blockschaltbild den Aufbau einer Signalverarbeitung des Hörinstruments
aus Fig. 1, und
- Fig. 3
- in Darstellung gemäß Fig. 1 eine alternative Ausführungsform des Hörsystems, in dem
dieses ein Hörinstrument in Form eines hinter dem Ohr tragbaren Hörgeräts sowie ein
in einem Smartphone implementiertes Steuerprogramm ("Hör-App") umfasst.
[0048] Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0049] Fig. 1 zeigt ein Hörsystem 2, das hier aus einem einzelnen Hörgerät 4, d. h. einem
zur Unterstützung des Hörvermögens eines hörgeschädigten Nutzers eingerichteten Hörinstrument,
besteht. Bei dem Hörgerät 4 handelt es sich in dem hier dargestellten Beispiel um
ein hinter einem Ohr eines Nutzers tragbares BTE-Hörgerät.
[0050] Optional, in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, umfasst das Hörsystem
2 ein nicht ausdrücklich dargestelltes zweites Hörgerät zur Versorgung des zweiten
Ohrs des Nutzers, das hinsichtlich seines Aufbaus insbesondere dem in Fig. 1 dargestellten
Hörgerät 4 entspricht.
[0051] Das Hörgerät 4 umfasst innerhalb eines Gehäuses 5 zwei Mikrofone 6 als Eingangswandler
sowie einen Hörer 8 (Receiver) als Ausgangswandler. Das Hörgerät 4 umfasst weiterhin
eine Batterie 10 und eine Signalverarbeitung in Form eines Signalprozessors 12. Vorzugsweise
umfasst der Signalprozessor 12 sowohl eine programmierbare Untereinheit (zum Beispiel
einen Mikroprozessor) als auch eine nicht-programmierbare Untereinheit (zum Beispiel
einen ASIC).
[0052] Der Signalprozessor 12 wird aus der Batterie 10 mit einer elektrischen Versorgungsspannung
U versorgt.
[0053] Im Normalbetrieb des Hörgeräts 4 nehmen die Mikrofone 6 jeweils einen Luftschall
aus der Umgebung des Hörgeräts 4 auf. Die Mikrofone 6 wandeln den Schall jeweils in
ein (Eingangs-)Audiosignal I1 bzw. I2 um, das Information über den aufgenommenen Schall
enthält. Die Eingangs-Audiosignale I1, I2 werden innerhalb des Hörgeräts 4 dem Signalprozessor
12 zugeführt, der diese Eingangs-Audiosignale I1, I2, zur Unterstützung des Hörvermögens
des Nutzers modifiziert.
[0054] Der Signalprozessor 12 gibt ein Ausgangs-Audiosignal O, das Information über den
verarbeiteten und somit modifizierten Schall enthält, an den Hörer 8 aus.
[0055] Der Hörer 8 wandelt das Ausgangs-Schallsignal O in einen modifizierten Luftschall
um. Dieser modifizierte Luftschall wird über einen Schallkanal 14, der den Hörer 8
mit einer Spitze 16 des Gehäuses 5 verbindet, sowie über einen (nicht explizit gezeigten)
flexiblen Schallschlauch, der die Spitze 16 mit einem in den Gehörgang des Nutzers
eingesetzten Ohrstück verbindet, in den Gehörgang des Nutzers übertragen.
[0056] Der Aufbau der Signalverarbeitung ist in Fig. 2 in näherem Detail dargestellt. Hieraus
ist ersichtlich, dass die Signalverarbeitung des Hörsystems 2 in zwei funktionale
Bestandteile gegliedert ist, nämlich in eine Signalaufbereitungseinheit 18 und eine
Signalanalyseeinheit 20. Der Signalaufbereitungseinheit 18 dient zur Erzeugung des
Ausgangs-Audiosignals O aus den Eingangs-Audiosignalen I1, I2 der Mikrofone 6 oder
hieraus aus durch eine Vorverarbeitung abgeleiteten internen Audiosignalen I1', I2'.
Im erstgenannten Fall werden die Eingangs-Audiosignale I1, I2 der Mikrofone 6 der
Signalaufbereitungseinheit 18 unmittelbar zugeführt. Im letztgenannten Fall, der beispielhaft
in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Eingangs-Audiosignale I1, I2 der Mikrofone 6
zunächst einer Vorverarbeitungseinheit 22 zugeführt, die hieraus dann die internen
Audiosignale I1', I2 ableitet und der Signalaufbereitungseinheit 18 zuführt.
[0057] In der Vorverarbeitungseinheit 22 werden die Eingangs-Audiosignale I1, I2 zur Bildung
der internen Audiosignale I1', I2' vorzugsweise einander zeitverzögert überlagert,
so dass die beiden internen Audiosignale I1', I2' einem Cardioid-Signal bzw. einem
Anti-Cardioid-Signal entsprechen.
[0058] Die Signalaufbereitungseinheit 18 umfasst eine Anzahl von Signalaufbereitungsprozessen
24, die die Eingangs-Audiosignale I bzw. - im Beispiel gemäß Figur 2 - die internen
Audiosignale I1', I2 sukzessive verarbeiten und dabei modifizieren, um das Ausgangs-Audiosignal
O zu erzeugen, und somit den Hörverlust des Nutzers zu kompensieren.
[0059] Die Signalaufbereitungsprozesse 24 umfassen beispielsweise
- einen Prozess zur Störgeräusch- und/oder Rückkopplung-Unterdrückung,
- einen Prozess zur dynamischen Kompression und
- einen Prozess zur frequenzabhängigen Verstärkung basierend auf Audiogramm-Daten,
- etc.
[0060] Mindestens einem dieser Signalaufbereitungsprozesse 24 (in der Regel allen Signalaufbereitungsprozessen
24 oder zumindest den meisten Signalaufbereitungsprozessen 24) ist dabei jeweils mindestens
ein Signalaufbereitungsparameter P zugeordnet. Bei dem oder jedem Signalaufbereitungsprozess
24 handelt es sich um eine eindimensionale Variable (Binärvariable, natürliche Zahl,
Fließkommazahl, etc.) oder eine mehrdimensionale Variable (Array, Funktion, etc.),
deren Wert die Funktionsweise des jeweils zugeordneten Signalauftragsprozesses 24
parametriert (d. h. beeinflusst). Signalaufbereitungsparameter P können hierbei den
jeweils zugeordneten Signalaufbereitungsprozess 24 an- oder ausschalten, die Wirkung
des jeweils zugeordneten Signalaufbereitungsprozessen 24 kontinuierlich oder stufenweise
verstärken oder abschwächen, Zeitkonstanten für den jeweiligen Signalaufbereitungsprozess
24 definieren, etc.
[0061] Beispielsweise umfassen die Signalaufbereitungsparameter P
- Verstärkungsfaktoren für einen Prozess zur frequenzabhängige Verstärkung,
- eine Kennlinie für einen Prozess zur dynamischen Kompression,
- eine Steuergröße zur kontinuierlichen Einstellung der Stärke eines Prozesses zur Störgeräusch-bzw.
Rückkopplungsunterdrückung,
- etc.
[0062] Vorzugsweise handelt es sich weiterhin bei mindestens einem der Signalaufbereitungsprozesse
24 um einen adaptiven Prozess, dessen Adaptionsgeschwindigkeit mittels eines der Signalaufbereitungsparameter
P variabel eingestellt werden kann. Beispielsweise umfassen die Signalaufbereitungsprozesse
24 einen adaptiven "Beamformer" mit variabler Adaptionsgeschwindigkeit, der dazu eingerichtet
ist, die Eingangs-Audiosignale I1, I2 (oder die daraus abgeleiteten internen Audiosignale
I1', I2') zur Erzeugung des Ausgangs-Audiosignals O richtungsabhängig zu dämpfen.
[0063] Die Signalaufbereitungsprozesse 24 sind beispielsweise teils in Form von (nichtprogrammieren)
Hardware-Schaltkreisen, und andernteils in Form von Software-Modulen (insbesondere
Firmware) in dem Signalprozessor 12 implementiert.
[0064] Die Signalanalyseeinheit 20 umfasst - vorzugsweise neben anderen, hier nicht explizit
dargestellten Funktionen zur Schallanalyse wie z.B. einem Klassifikator zur Analyse
von Hörsituationen - eine Kopfdrehungsdetektionseinheit 26, die vorzugsweise in Form
von Software in dem Signalprozessor 12 implementiert ist. Die Kopfdrehungsdetektionseinheit
26 umfasst mehrere gleich aufgebaute Beamformer 28, also Prozesse zur richtungsabhängigen
Dämpfung, denen jeweils die Eingangssignale I1, I2 oder - wie im Beispiel gemäß Fig.
2 dargestellt - die daraus abgeleiteten internen Audiosignale I1 , I2' - zugeführt
sind, und die jeweils ein richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal R ausgeben. Jeder
Beamformer 28 erzeugt das zugeordnete richtungsabhängig gedämpfte Signal R, indem
der die beiden zugeführten Audiosignale I1', I2' (im Beispiel gemäß Fig. 2 also ein
Cardioid-Signal und ein Anti-Cardioid-Signal) einander gewichtet mit einem Wichtungsfaktor
a überlagert:

[0065] Der Wichtungsfaktor a bestimmt dabei den Wert einer Notch-Richtung N, die - relativ
zum Kopf des Nutzers gesehen - die Richtung anzeigt, in der der jeweilige Beamformer
28 die zugeführten Audiosignale I1', I2' maximal dämpft. Der Wichtungsfaktor a und
die Notch-Richtung sind dabei über eine nicht-lineare mathematische Funktion ( N =
N(a)) eindeutig miteinander korreliert und können somit ineinander umgerechnet werden.
[0066] Die Beamformer 28 (im Beispiel gemäß Fig. 2 drei Beamformer 28a, 28b und 28c) sind
jeweils adaptiv ausgebildet. Jeder Beamformer 28 ist dabei dazu eingerichtet, den
Wichtungsfaktor a (und damit die Notch-Richtung N) automatisch so einzustellen, dass
der Energieinhalt des von ihm ausgegebenen richtungsabhängig gedämpften Audiosignals
R minimiert wird. Das richtungsabhängig gedämpfte Audiosignal R ist somit eine Funktion
des Wichtungsfaktors a (R = R(a)), oder in äquivalenter Formulierung, eine Funktion
der Notch-Richtung N (R = R(N)).
[0067] Jedem Beamformer 28 wird hierzu das von ihm ausgegebene richtungsabhängig gedämpfte
Signal R zurückgeführt. Als Maß für die Energieminimierung und somit zur Einstellung
des Wichtungsfaktors a (und damit der Notch-Richtung N) bestimmt jeder Beamformer
28 beispielsweise das Verhältnis der quadrierten Pegel des richtungsabhängig gedämpften
Audiosignals R und der internen Audiosignale I1', I2',

und minimiert, beispielsweise nach dem Newton-Verfahren, diese Größe unter Variation
des Wichtungsfaktors a. Alternativ zu dem Newton-Verfahren wird beispielsweise das
Verfahren der konjugierten Gradienten (CG-Verfahren) verwendet.
[0068] In dem Beispiel gemäß Fig. 2 dienen die Beamformer 28 ausschließlich zur Analyse
der Eingangs-Audiosignale I1, I2 bzw. der internen Audiosignale I1', I2'. Die richtungsabhängig
gedämpften Audiosignale R dieser Beamformer 28 werden daher nicht über den Hörer 8
ausgegeben oder zur Ausgabe weiterverarbeitet.
[0069] Aus dem Wichtungsfaktor a berechnet jeder Beamformer 28 die zugehörige Notch-Richtung
N und gibt diese Notch-Richtung N an eine nachgeschaltete Auswerteeinheit 30 aus.
Zudem gibt jeder Beamformer 28 die von ihm eingestellte Notch-Richtung N auch an einen
gegebenenfalls untergeordneten Beamformer 28 aus. So gibt der Beamformer 28a gemäß
Fig. 2 die von ihm eingestellte Notch-Richtung N an die Beamformer 28b und 28c aus,
während der Beamformer 28b die von ihm eingestellte Notch-Richtung N an den Beamformer
28c ausgibt. Jeder der Beamformer 28 ist dabei derart eingerichtet, dass er die ihm
zugeführten Notch-Richtungen N der übergeordneten Beamformer 28 (jeweils unter Beachtung
eines Abstandsintervalls von z.B. ±5°) bei der Einstellung seiner eigenen Notch-Richtung
N ausspart. Die Beamformer 28a, 28b, 28c bilden somit eine Kaskade von miteinander
gekoppelten Beamformern 28, in der jeder der Beamformer 28 zwangsweise eine andere
Notch-Richtung N einstellt und sich somit auf eine andere Geräuschquelle ausgerichtet.
[0070] Die Auswerteeinheit 30 vergleicht den zeitlichen Verlauf der zugeführten Notch-Richtungen
N miteinander. Sobald die Auswerteeinheit 30 eine korrelierte Änderung von mindestens
zwei der zugeführten Notch-Richtungen N feststellt, erkennt die Auswerteeinheit 30
dies als Anzeichen dafür, dass der Nutzer seinen Kopf bewegt hat. In diesem Fall erzeugt
die Auswerteeinheit 30 ein die Kopfdrehung anzeigendes Hinweissignal D und führt dieses
Hinweissignal D der Signalaufbereitungseinheit 18 zu.
[0071] Innerhalb der Signalaufbereitungseinheit 18 wird das Hinweissignal D einer Parametrierungseinheit
32 zugeführt, die den Signalaufbereitungsprozessen 24 die Signalaufbereitungsparameter
P zur Verfügung stellt. Die Parametrierungseinheit 32 gibt dabei mindestens einen
der Signalaufbereitungsparameter P mit einem in Abhängigkeit des Hinweissignals D
variierenden Wert vor. Somit steuert die Parametrierungseinheit 32 mindestens einen
der Signalaufbereitungsprozesse 24 bei Erkennung einer Kopfdrehung durch die Kopfdrehungsdetektionseinheit
26 in anderer Weise an als in Zeiträumen, in denen die die Kopfdrehungsdetektionseinheit
26 keine Kopfdrehung detektiert. Sofern die Signalaufbereitungsprozesse 24 einen adaptiven
Prozess, insbesondere einen adaptiven Beamformer, mit variabler Adaptionsgeschwindigkeit
umfassen, wird vorzugsweise diese Adaptionsgeschwindigkeit durch die Parametrierungseinheit
32 in Abhängigkeit des Hinweissignals D variiert. Insbesondere setzt die Parametrierungseinheit
32 die Adaptionsgeschwindigkeit während und kurz nach der Kopfdrehung hoch, so dass
sich der adaptive Prozess schnell an die durch die Kopfdrehung verursachte Änderung
der Hörsituation anpassen kann. In Zeiträumen, in denen die Kopfdrehungsdetektionseinheit
26 keine Kopfdrehung detektiert, wird die Adaptionsgeschwindigkeit durch die Parametrierungseinheit
32 dagegen auf einen vergleichsweise geringen Wert herabgesetzt. Der adaptive Signalaufbereitungsprozess
wird somit in Abwesenheit einer Kopfdrehung vergleichsweise träge eingestellt, um
eine stabile Signalaufbereitung zu gewährleisten. Zusätzlich oder alternativ zu der
Erhöhung der Adapationsgeschwindigkeit erniedrigt die Parametrierungseinheit 32 während
und kurz nach der erkannten Kopfdrehung vorübergehend die Stärke der Richtwirkung
(insbesondere die Notch-Tiefe), wodurch eine Artefakte der Signalverarbeitung vermieden
und eine bessere Orientierung des Hörgeräteträgers ermöglicht werden.
[0072] Um korrelierte Änderungen von mindestens zwei der zugeführten Notch-Richtungen N
festzustellen, bildet die Auswerteeinheit 30 zwischen den zugeführten Notch-Richtungen
N jeweils paarweise die Kreuzkorrelationsfunktion. In diesem Fall erkennt die Auswerteeinheit
30 das Vorliegen eine Kopfdrehung dann, wenn der Wert mindestens einer der gebildeten
Kreuzkorrelationsfunktionen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
[0073] In einer alternativen Ausführung erfasst die Auswerteeinheit 30 für jede der zugeführten
Notch-Richtungen N jeweils die Anfangs- und Endzeitpunkte von Änderungen sowie die
jeweilige Änderungsamplitude (d. h. den Wert, um den sich die jeweilige Notch-Richtung
N geändert hat. Sie erkennt in diesem Fall das Vorliegen einer Kopfdrehung dann, wenn
mindestens zwei der zugeführten Notch-Richtungen N jeweils eine Änderung mit (innerhalb
vorgegebener Toleranzbereiche) gleichen Anfangs- und Endzeitpunkten sowie gleicher
Änderungsamplitude aufweisen.
[0074] Wiederum alternativ erfasst die Auswerteeinheit 30 für jede der zugeführten Notch-Richtungen
N das Vorzeichen und/oder die Stärke der zeitlichen Änderung (insbesondere das Vorzeichen
der ersten zeitlichen Ableitung). Sie erkennt in diesem Fall das Vorliegen einer Kopfdrehung
dann, wenn eine hinreichend große Anzahl der bestimmten Vorzeichen gleich sind (wenn
sich also beispielsweise alle Notch-Richtungen N bis auf ggf. die Notch-Richtung N
eines Beamformers 28, der auf die eigene Stimme des Nutzers adaptiert, in der gleichen
Richtung ändern) bzw. wenn mehrere Notch-Richtungen N eine gleich starke Änderung
erfahren.
[0075] In beiden Fällen erzeugt die Auswerteeinheit 30 das Hinweissignal D bei Erkennung
einer Kopfdrehung allerdings erst dann, wenn die Änderung der korrelierten Notch-Richtungen
N einen vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise 10°, überschreitet (wenn sich also
die korrelierten Notch-Richtungen N um mehr als den vorgegebenen Schwellwert geändert
haben).
[0076] Bei dem Hinweissignal D handelt es sich in einer einfachen Ausführung des Hörsystems
2 um eine Größe, die lediglich qualitativ auf die erkannte Kopfdrehung hinweist, ohne
diese Kopfdrehung näher zu charakterisieren. Beispielsweise setzt die Auswerteeinheit
30 als Hinweissignal D ein Flag, sobald und solange sie eine Kopfdrehung erkennt.
[0077] Zusätzlich oder alternativ zu dem rein qualitativen Hinweis auf die Kopfdrehung enthält
das Hinweissignal D aber vorzugsweise mindestens eine Angabe, die die erkannte Kopfdrehung
qualitativ charakterisiert, insbesondere eine Angabe zu dem Drehwinkel, um den der
Kopf gedreht wird und/oder zu der Drehrate (also der Winkelgeschwindigkeit) der Kopfdrehung.
[0078] Um sicherzustellen, dass jeder Beamformer 28 seine Notch-Richtung R bei einer Kopfdrehung
in Echtzeit anpassen kann, dabei aber gleichzeitig zu vermeiden, dass die Notch-Richtung
N zwischen verschiedenen Geräuschquellen hin- und herspringt, ist jeder Beamformer
28 vorzugsweise dazu eingerichtet, seine Adaptionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von der Stärke der Energieminimierung, insbesondere in Abhängigkeit von dem Wert der
Größe E
R gemäß Glg. 2, zu variieren. Solange ein bestimmter Beamformer 28 auf eine aktive
Geräuschquelle ausgerichtet ist und somit die Energieminimierung für die eingestellte
Notch-Richtung N hinreichend groß ist (beispielsweise wenn und solange die Größe E
R einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet), stellt dieser Beamformer 28 seine Adaptionsgeschwindigkeit
auf einen vergleichsweise hohen Wert ein, so dass beispielsweise eine Änderungsrate
der Notch-Richtung N bis zu 180° pro Sekunde ermöglicht wird. Andernfalls, d.h. wenn
durch Variation des Wichtungsfaktors a (und damit der Notch-Richtung N) vorübergehend
keine signifikante Energieminimierung erzielt werden kann, setzt der oder jeder betroffene
Beamformer 28 seine Adaptionsgeschwindigkeit herab, so dass beispielsweise die zulässige
Änderungsrate der Notch-Richtung auf ± 2° pro Sekunde begrenzt wird. Durch diese Herabsetzung
der Adaptionsgeschwindigkeit wird erreicht, dass die Beamformer 28 ihre Ausrichtung
auf eine bestimmte Geräuschquelle auch dann beibehalten, wenn diese Geräuschquelle
kurzzeitig inaktiv wird.
[0079] Beamformer 28, die wie vorstehend beschrieben keine signifikante Energieminimierung
erzielen (beispielsweise, weil sie noch nicht oder nicht mehr auf eine dominante Geräuschquelle
ausgerichtet sind oder weil deren zugeordnete Geräuschquelle kurzzeitig inaktiv geworden
ist), werden nachfolgend zur sprachlichen Vereinfachung als "suchend" bezeichnet.
[0080] Um zu vermeiden, dass ein solcher suchender Beamformer 28 die durch die Auswerteeinheit
30 vorgenommene vergleichende Auswertung der Notch-Richtungen N stört, sind die Beamformer
28 vorzugsweise dazu eingerichtet, die eingestellte Notch-Richtung N nur und erst
dann an die Auswerte-Einheit 30 und die nachgeschalteten Beamformer 28 auszugeben,
wenn sie sich auf eine aktive, dominante Geräuschquelle ausgerichtet haben und somit
nicht mehr suchend sind.
[0081] Um sicherzustellen, dass sich die Kopfdrehungsdetektionseinheit 26 an sich ändernde
Hörsituationen anpasst, und dass insbesondere nur die Notch-Richtungen N derjenigen
Beamformer 28, die sich auf eine dominante und langfristig aktive Geräuschquelle ausgerichtet
haben, von der Auswerteeinheit 30 berücksichtigt werden, werden die Beamformer 28
in einer bevorzugten Ausführung des Hörsystems 2 dynamisch (softwaretechnisch beispielsweise
als Objekte derselben Klasse) im Betrieb des Hörsystems 2 erzeugt (aktiviert) und
gegebenenfalls beendet (deaktiviert).
[0082] Beispielsweise erzeugt die Kopfdrehungsdetektionseinheit 26 in regelmäßigen Zeitabständen
(beispielsweise alle 60 Sekunden) einen neuen Beamformer 28 und gliedert diesen in
der Kaskade der gekoppelten Beamformer 28 ganz unten ein.
[0083] Sofern einer der Beamformer 28 für eine vorgegebene Zeitspanne (von beispielsweise
40 Sekunden) dauerhaft suchend ist und somit keine signifikante Energieminimierung
erzielen kann (insbesondere sofern die Größe E
R den Grenzwert für die vorgegebene Zeitspanne dauerhaft unterschreitet), deaktiviert
sich dieser Beamformer 28 selbsttätig und wird somit aus der Kaskade der gekoppelten
Beamformer 28 entfernt.
[0084] Durch die vorstehend beschriebene automatische Aktivierung und Deaktivierung der
Beamformer 28 wird gewährleistet, dass die Zahl der (im Rahmen der Kopfdrehungsdetektionseinheit
26 aktiven) Beamformer 28 regelmäßig an die Zahl der dominanten Geräuschquellen in
der Umgebung des Nutzers angepasst wird. Um eine numerische Überlastung des Signalprozessors
12 zu vermeiden, ist die Zahl der gleichzeitig aktiven Beamformer 28 aber vorzugsweise
auf eine vorgegebene Maximalzahl, z. B. fünf Beamformern 28, beschränkt.
[0085] In einer nicht explizit dargestellten Variante des Hörsystems 2 wirkt die Auswerteeinheit
30 auf die Beamformer 30 zurück, indem sie bei Erkennung einer Kopfdrehung eine Anpassung
der Notch-Richtung N des oder jedes suchenden Beamformers 28 um den Winkel der erkannten
Kopfdrehung veranlasst. Somit bleiben Beamformer 28 bei einer Kopfdrehung auch dann
auf ihre zugeordnete Geräuschquelle ausgerichtet, wenn diese während der Kopfdrehung
kurzzeitig inaktiv war. Der Beamformer 28 ist somit auch während und nach der Kopfdrehung
sofort wieder einsetzbar, sobald die Geräuschquelle wieder aktiv wird.
[0086] Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Hörsystems 2, in der dieses zusätzlich
zu dem Hörgerät 4 (oder zwei Hörgeräten dieser Art zur Versorgung der beiden Ohren
des Nutzers) eine Steuer-Software umfasst. Diese Steuer-Software ist nachfolgend als
Hör-App 40 bezeichnet. Die Hör-App 40 ist in dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel
auf einem Smartphone 42 installiert. Das Smartphone 42 ist dabei selbst kein Teil
des Hörsystems 2. Vielmehr wird das Smartphone 42 von der Hör-App 40 lediglich als
Ressource für Speicherplatz und Rechenleistung genutzt.
[0087] Das Hörgerät 4 und die Hör-App 42 tauschen im Betrieb des Hörsystems 2 Daten über
eine drahtlose Datenübertragungsverbindung 44 aus. Die Datenübertragungsverbindung
44 beruht beispielsweise auf dem Bluetooth-Standard. Die Hör-App 42 greift hierbei
auf einen Bluetooth-Transceiver des Smartphones 42 zu, um Daten von dem Hörgerät 4
zu empfangen und Daten an dieses zusenden. Das Hörgerät 4 umfasst seinerseits einen
(nicht explizit dargestellten) Bluetooth-Transceiver, um Daten an die Hör-App 40 zusenden
und Daten von dieser App zu empfangen.
[0088] In der Ausführung gemäß Fig. 3 sind Teile der für die Durchführung des Verfahrens
gemäß Fig. 2 erforderlichen Software-Komponenten nicht in dem Signalprozessor 12 implementiert,
sondern vielmehr in der Hör-App 40. Beispielsweise ist in der Ausführungsform gemäß
Fig. 3 die Auswerteeinheit 30 in der Hör-App 40 implementiert.
[0089] Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders
deutlich, ist gleichwohl auf diese Ausführungsbeispiele aber nicht beschränkt. Vielmehr
können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus den Ansprüchen
und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste
[0090]
- 2
- Hörsystem
- 4
- Hörgerät
- 5
- Gehäuse
- 6
- Mikrofon
- 8
- Hörer
- 10
- Batterie
- 12
- Signalprozessor
- 14
- Schallkanal
- 16
- Spitze
- 18
- Signalaufbereitungseinheit
- 20
- Signalanalyseeinheit
- 22
- Vorverarbeitungseinheit
- 24
- Signalaufbereitungsprozess
- 26
- Kopfdrehungsdetektionseinheit
- 28
- Beamformer
- 28a-28c
- Beamformer
- 30
- Auswerteeinheit
- 32
- Parametrierungseinheit
- 40
- Hör-App
- 42
- Smartphone
- 44
- Datenübertragungsverbindung
- a
- Wichtungsfaktor
- D
- Hinweissignal
- I1, I2
- Eingangs-Audiosignal
- I1', I2'
- (interne) Audiosignal
- N
- Notch-Richtung
- O
- Ausgangs-Audiosignal
- P
- Signalaufbereitungsparameter
- R
- (richtungsabhängig gedämpftes) Audiosignal
- U
- Versorgungsspannung
1. Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems (2) zur Unterstützung des Hörvermögens eines
Nutzers, mit mindestens einem an dem Kopf, insbesondere in oder an einem Ohr des Nutzers
getragenen Hörinstrument (4),
- wobei mittels mindestens zweier Eingangswandler (6) des Hörsystems (4) ein Schallsignal
aus einer Umgebung des Nutzers aufgenommen und in Eingangs-Audiosignale (I1, I2) umgewandelt
wird,
- wobei ein erster adaptiver Beamformer (28, 28a) mit einer variablen ersten Notch-Richtung
(N) mittelbar oder unmittelbar auf die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) angewendet wird,
um ein erstes richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal (R) zu erzeugen und wobei die
erste Notch-Richtung (N) eingestellt wird, so dass der Energieinhalt des ersten richtungsabhängig
gedämpften Audiosignals (R) minimiert wird,
- wobei ein zweiter adaptiver Beamformer (28, 28b) mit einer variablen zweiten Notch-Richtung
(N) mittelbar oder unmittelbar auf die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) angewendet wird,
um ein zweites richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal (R) zu erzeugen und wobei
die zweite Notch-Richtung (N) auf einen von der ersten Notch-Richtung (N) verschiedenen
Wert eingestellt wird, so dass der Energieinhalt des zweiten richtungsabhängig gedämpften
Audiosignals (R) minimiert wird,
- wobei die erste Notch-Richtung (N) und die zweite Notch-Richtung (N) vergleichend
ausgewertet werden, und wobei eine Kopfdrehung des Nutzers qualitativ und/oder quantitativ
erfasst wird, wenn im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte Änderung
der ersten Notch-Richtung (N) und der zweiten Notch-Richtung (N) festgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei zur qualitativen Erfassung der Kopfdrehung ein die Kopfdrehung anzeigendes Hinweissignal
(D) erzeugt und/oder der Zeitpunkt der Kopfdrehung erfasst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei zur quantitativen Erfassung der Kopfdrehung eine für eine Drehrate, ein Drehwinkelintervall,
eine Dauer der Kopfdrehung und/oder eine Orientierung des Kopfes im umgebenden Raum
charakteristische Messgröße erfasst wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- wobei mindestens ein weiterer adaptiver Beamformer (28, 28c) mit einer variablen
weiteren Notch-Richtung (N) mittelbar oder unmittelbar auf die Eingangs-Audiosignale
(I1, I2) angewendet wird, um ein weiteres richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal
(R) zu erzeugen und wobei die weitere Notch-Richtung (N) auf einen von den Notch-Richtungen
(N) der anderen Beamformer (28, 28a, 28b) verschiedenen Wert eingestellt wird, so
dass der Energieinhalt des weiteren richtungsabhängig gedämpften Audiosignals (R)
minimiert wird,
- wobei die erste Notch-Richtung (N), die zweite Notch-Richtung (N) und die mindestens
eine weitere Notch-Richtung (N) vergleichend ausgewertet werden, und wobei eine Kopfdrehung
des Nutzers qualitativ und/oder quantitativ erfasst wird, wenn im Zuge der vergleichenden
Auswertung eine korrelierte Änderung von mindestens zwei der Notch-Richtungen (N)
festgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei mindestens eine der Notch-Richtungen (N) in der vergleichenden Auswertung in
Abhängigkeit von der Stärke der durch die Variation dieser Notch-Richtung erzielten
Energieminimierung mit unterschiedlicher Gewichtung berücksichtigt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei mindestens eine der Notch-Richtungen (N) in der vergleichenden Auswertung in
Abhängigkeit von der Zeitstabilität dieser Notch-Richtung (N) mit unterschiedlicher
Gewichtung berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) unmittelbar oder mittelbar in einer Signalaufbereitungseinheit
(18) des mindestens eines Hörinstruments (4) mittels einer Anzahl von Signalaufbereitungsprozessen
(24) in Abhängigkeit von einer Anzahl von einstellbaren Signalaufbereitungsparametern
(P) modifiziert werden, um mittels eines Ausgangswandlers (8) des Hörinstruments (4)
an den Nutzer ausgegeben zu werden, und wobei mindestens ein Signalaufbereitungsparameter
(P) in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung
eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) unmittelbar oder mittelbar in einer Signalaufbereitungseinheit
(18) des mindestens eines Hörinstruments (4) mittels mindestens eines adaptiven Signalaufbereitungsprozesses
(24) in Abhängigkeit einer einstellbaren Adaptionsgeschwindigkeit modifiziert werden,
um mittels eines Ausgangswandlers (8) des Hörinstruments (4) an den Nutzer ausgegeben
zu werden, und wobei die Adaptionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der qualitativen
und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung eingestellt wird.
9. Hörsystem (2) zur Unterstützung des Hörvermögens eines Nutzers, mit mindestens einem
an dem Kopf, insbesondere in oder an einem Ohr des Nutzers getragenen Hörinstrument
(4),
- wobei das Hörsystem (2) mindestens zwei Eingangswandler (6) zur Aufnahme eines Schallsignals
aus einer Umgebung des Nutzers und zur Umwandlung dieses Schallsignals in Eingangs-Audiosignale
(I1, I2) umfasst,
- wobei das Hörsystem (2) einen ersten adaptiven Beamformer (28, 28a) mit einer variablen
ersten Notch-Richtung (N) umfasst, dem die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) mittelbar
oder unmittelbar zugeführt ist, wobei der erste adaptive Beamformer (28, 28a) dazu
eingerichtet ist, ein erstes richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal (R) zu erzeugen
und die erste Notch-Richtung (N) einzustellen, so dass der Energieinhalt des ersten
richtungsabhängig gedämpften Audiosignals (R) minimiert wird,
- wobei das Hörsystem (2) einen zweiten adaptiven Beamformer (28, 28b) mit einer variablen
zweiten Notch-Richtung (N) umfasst, dem die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) mittelbar
oder unmittelbar zugeführt ist, wobei der zweite adaptive Beamformer (28, 28b) dazu
eingerichtet ist, ein zweites richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal (R) zu erzeugen
und die zweite Notch-Richtung (N) einzustellen, so dass der Energieinhalt des zweiten
richtungsabhängig gedämpften Audiosignals (R) minimiert wird,
- wobei das Hörsystem (2) eine Auswerteeinheit (30) umfasst, die dazu eingerichtet
ist, die erste Notch-Richtung (N) und die zweite Notch-Richtung (N) vergleichend auszuwerten,
und eine Kopfdrehung des Nutzers qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen, wenn
sie im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte Änderung der ersten Notch-Richtung
(N) und der zweiten Notch-Richtung (N) feststellt.
10. Hörsystem (2) nach Anspruch 9,
wobei die Auswerteeinheit (30) dazu eingerichtet ist, zur qualitativen Erfassung der
Kopfdrehung ein die Kopfdrehung anzeigendes Hinweissignal (D) zu erzeugen und/oder
den Zeitpunkt der Kopfdrehung zu erfassen.
11. Hörsystem (2) nach Anspruch 9 oder 10,
wobei die Auswerteeinheit (30) dazu eingerichtet ist, zur quantitativen Erfassung
der Kopfdrehung eine für eine Drehrate, ein Drehwinkelintervall, eine Dauer der Kopfdrehung
und/oder eine Orientierung des Kopfes im umgebenden Raum charakteristische Größe zu
erfassen.
12. Hörsystem (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
- wobei das Hörsystem (2) mindestens einen weiteren adaptiven Beamformer (28, 28c)
mit einer variablen weiteren Notch-Richtung (N) umfasst, dem die Eingangs-Audiosignale
(I1, I2) mittelbar oder unmittelbar zugeführt sind, wobei der weitere adaptive Beamformer
(28, 28c) dazu eingerichtet ist, ein weiteres richtungsabhängig gedämpftes Audiosignal
(R) zu erzeugen und die weitere Notch-Richtung (N) auf einen von den Notch-Richtungen
(N) der anderen Beamformer (28, 28a, 28b) verschiedenen Wert einzustellen, so dass
der Energieinhalt des weiteren richtungsabhängig gedämpften Audiosignals (R) minimiert
wird,
- wobei die Auswerteeinheit (30) dazu eingerichtet ist, die erste Notch-Richtung (N),
die zweite Notch-Richtung (N) und die mindestens eine weitere Notch-Richtung (N) vergleichend
auszuwerten, und eine Kopfdrehung des Nutzers qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen,
wenn im Zuge der vergleichenden Auswertung eine korrelierte Änderung von mindestens
zwei der Notch-Richtungen (N) festgestellt werden.
13. Hörsystem (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
wobei die Auswerteeinheit (30) dazu eingerichtet ist, mindestens eine der Notch-Richtungen
(N) in der vergleichenden Auswertung in Abhängigkeit von der Stärke der durch die
Variation dieser Notch-Richtung (N) erzielten Energieminimierung mit unterschiedlicher
Gewichtung zu berücksichtigen.
14. Hörsystem (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
wobei die Auswerteeinheit (30) dazu eingerichtet ist, mindestens eine der Notch-Richtungen
(N) in der vergleichenden Auswertung in Abhängigkeit von der Zeitstabilität dieser
Notch-Richtung (N) mit unterschiedlicher Gewichtung zu berücksichtigen.
15. Hörsystem (2) nach einem Ansprüche 9 bis 14,
wobei das mindestens eine Hörinstrument (4) eine Signalaufbereitungseinheit (24) aufweist,
die dazu eingerichtet ist, die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) oder daraus abgeleitete
Audiosignale (I1', I2') mittels einer Anzahl von Signalaufbereitungsprozesse (24)
in Abhängigkeit von einer Anzahl von einstellbaren Signalaufbereitungsparametern (P)
zu modifizieren, um mittels eines Ausgangswandlers (8) des Hörinstruments (4) an den
Nutzer ausgegeben zu werden, und wobei das Hörsystem (2) Mittel zur Einstellung mindestens
eines Signalaufbereitungsparameters (P) in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder
quantitativen Erfassung der Kopfdrehung aufweist.
16. Hörsystem (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
wobei das mindestens eine Hörinstrument (4) eine Signalaufbereitungseinheit (18) aufweist,
die dazu eingerichtet ist, die Eingangs-Audiosignale (I1, I2) oder daraus abgeleitete
Audiosignale (I1', I2') mittels mindestens eines adaptiven Signalaufbereitungsprozesses
(24) in Abhängigkeit einer einstellbaren Adaptionsgeschwindigkeit zu modifizieren,
um mittels eines Ausgangswandlers (8) des Hörinstruments (4) an den Nutzer ausgegeben
zu werden, und wobei das Hörsystem (2) Mittel zur Einstellung der Adaptionsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der qualitativen und/oder quantitativen Erfassung der Kopfdrehung
aufweist.