EP0219026A1 - Hörgerät - Google Patents

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EP0219026A1
EP0219026A1 EP86113801A EP86113801A EP0219026A1 EP 0219026 A1 EP0219026 A1 EP 0219026A1 EP 86113801 A EP86113801 A EP 86113801A EP 86113801 A EP86113801 A EP 86113801A EP 0219026 A1 EP0219026 A1 EP 0219026A1
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EP
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microphone
hearing
locating
ear
hearing aid
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EP86113801A
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Eberhard Prof Dr. Zwicker
Thomas Dipl.-Ing. Beckenbauer
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Siemens AG
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
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    • H04R1/406—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/405—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic by combining a plurality of transducers
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407—Circuits for combining signals of a plurality of transducers
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    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/40—Details of arrangements for obtaining desired directional characteristic by combining a number of identical transducers covered by H04R1/40 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/403—Linear arrays of transducers

Definitions

  • the invention relates to a hearing aid according to the preamble of patent claim 1.
  • a hearing aid of this type is e.g. known from DE-OS 22 22 543.
  • This hearing aid comprises a first microphone arrangement with directional characteristic, which consists of two microphones which are arranged on the wrist of a hearing-impaired person, in such a way that the main reception directions run parallel to one another, preferably in the direction of the outstretched fingers.
  • the known hearing aid also includes a second microphone arrangement, which consists of a single microphone for broadcast reception, which is attached to the wrist between the two microphones of the directional microphone arrangement, in such a way that the reception direction is predominantly perpendicular to the palm.
  • a switch enables the hearing impaired to switch between general broadcast reception and reception from a preferred direction.
  • the microphone for broadcast reception can also be used in connection with the handset of a telephone set for making calls.
  • a hearing aid which comprises two front microphones and two side microphones arranged near the ears is known, for example, from US Pat. No. 3,789,163.
  • the front microphones are not a directional microphone arrangement.
  • the micro placed near the ears Phones only serve to increase the sensitivity of the microphone arrangement to the sides in order to improve spatial hearing (effect of an all-round characteristic).
  • An interconnection of the two microphones arranged near the ears with a directional microphone arrangement of the type mentioned at the outset would lead to the fact that these "location microphones" would destroy the directional characteristic of the directional microphone arrangement, particularly in the range of higher frequencies.
  • the object of the present invention is to further develop a hearing aid of the type mentioned at the outset such that spatial orientation is easily possible without destroying the directional characteristic of the directional microphone arrangement.
  • a hearing-impaired person can use the low-pass filtered sound signals supplied by the first and second locating microphone to determine very quickly from which direction sound information that particularly interests him from a mixture of all-round sound originates. He can then turn his head in the direction of incidence of the sound information of interest and thus automatically align the first microphone arrangement with directional characteristic to the sound source emitting the sound information of interest.
  • the directional characteristic of the directional microphone arrangement is practically not disturbed by the low-pass filtered, that is, low-frequency signals from the location microphones.
  • the microphone for broadcast reception of the hearing aid of DE-OS 22 22 543 and also of US Pat tion because spatial resolution is impossible.
  • the wearer of such a hearing aid is therefore not able to recognize the direction from which sound signals that interest him originate. He can only determine the direction from which the sound information of interest comes in by switching from broadcast reception to directional reception and then, in a laborious and time-consuming manner, scans the area around him with the aid of the directional microphone arrangement until the signals of interest previously found in broadcast reception are in the Reception range of the directional microphone arrangement are.
  • the head of a hearing impaired is shown at 1.
  • the left ear is labeled 2 and the right ear is labeled 3.
  • the nose of the hearing impaired bears the number 4.
  • the hearing glasses 5 comprise a glasses frame 6 with glasses 7, 8 (FIG. 3). It also includes a first temple 9 for the left ear 2 and a second temple 10 for the right ear 3.
  • both spherical microphone capsule pairs M1, M2 and M1 ', M2' form a directional microphone arrangement in the circuit according to Figure 2.
  • the components are non-inverting and inverting amplifiers 13, 14 and 13 ', 14', differentiators 15 and 15 'with adjustable basic gain and a summing element 16. The pronounced directional characteristic results from the superposition of two hypercardioids. In principle, however, any other type of directional microphone arrangement can also be used.
  • two locating microphones MO1, MO2 are also arranged in both temple pieces 9, 10, such that when the hearing glasses are fitted, the first locating microphone MO1 above the left ear and the second locating microphone MO2 above the right ear of the hearing impaired is placed.
  • the location microphones MO1, MO2 can also be attached inside the ear cup. When arranged in the area of the ears, the damping effect of the head 1 is greatest, so that there is an optimal locating effect. Low frequencies ( ⁇ 800 Hz) are decisive for local hearing.
  • the signals from the two location microphones MO1 and MO2 are therefore preferably low passports mixed in with a corresponding cut-off frequency, as is shown even more clearly in FIG.
  • the components 13, 13 ', 14, 14', 15, 15 'and 16 shown in the circuit diagram of Figure 2 in the dashed block 17 are divided into two circuit electronics blocks 19 and 20 according to Figure 3.
  • the two circuit electronics blocks 19 and 20 are connected to one another via the connecting lines 21, which are led through the spectacle arms and the spectacle frame or in another way (not shown in FIG. 3).
  • the output signal line for the signal S A leads in the temple 9 via a first branch line 22 to an adder 23. Accordingly, in the other temple 10, the signal S A leads via another branch 24 to an adder 25.
  • the adder 23 is transferred a signal line 26 also feeds the microphone signal filtered by low-pass filter 27 to the locating microphone capsule MO1.
  • the adder 25 in the second temple piece 10 receives the signal of the locating microphone capsule MO2 via the signal line 28 with a low-pass filter 29.
  • the adder 23 is connected on the output side via a signal line 30 to the input of an amplifier 31.
  • the adder 25 is coupled to the input of an amplifier 33 via a signal line 32.
  • the receiver 34 is located for the left ear canal of the hearing impaired.
  • the receiver 35 for the right ear canal of the hearing impaired is located at the output of the amplifier 33.
  • the earphones are usually connected to the ear canals via hose connections and ear tips (not shown).
  • the listeners can also be placed directly in the ear canal, as is customary with in-the-ear hearing aids.
  • Components 38 and 39 are each a battery for power supply via supply lines 40 and 41.
  • the two microphones MO1 and MO2 serve as location microphones.
  • the microphone MO1 When the hearing glasses are on, the microphone MO1 is directly above the left ear and the microphone MO2 is above the right ear of the hearing impaired.
  • the hearing impaired can locate a sound source of interest via the two location microphones MO1 and MO2 and can turn his head with the hearing glasses in the direction of this sound source.
  • the directional microphone arrangement M1, M2, M1 ′, 1 M2 ′ can fully develop its effect.
  • all components, including the microphones, are accommodated in the temple pieces.
  • these components can also be combined in assemblies that are to be attached to the brackets so that they are actually outside the brackets.
  • a kind of headband can be used to hold the microphones M1, M2, M1 ', M2' and MO1, MO2.

Abstract

Hörgerät für Hörgeschädigte mit einer ersten Mikrofonanordnung mit Richtcharakteristik und einer zweiten Mikrofonanordnung. Die zweite Mikrofonanordnung umfaßt für Schallortungszwecke ein eim Bereich des einen Ohres (2) des Hörgeschädigten anzuordnendes erstes Ortungsmikrofon (MO1) und ein eim Bereich des anderen Ohres (3) des Hörgeschädigten anzuordnendes zweites Ortungsmikrofon (MO2), wobei das Signal eines jeden Ortungsmikrofons dem Signal der beiden Ohren gemeinsam zugeordneten Mikrofonanordnung (M1, M2, M1', M2') mit Richtcharakteristik über einen Tiefpaß (27, 29) zugemischt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Hörgerät gemäß Ober­begriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein Hörgerät dieser Art ist z.B. aus der DE-OS 22 22 543 bekannt. Dieses Hörgerät umfaßt eine erste Mikrofonan­ordnung mit Richtcharakteristik, die aus zwei Mikrofonen besteht, die am Handgelenk eines Hörgeschädigten ange­ordnet sind, derart, daß die Hauptempfangsrichtungen parallel zueinander, vorzugsweise in Richtung der ausge­streckten Finger, verlaufen. Das bekannte Hörgerät um­faßt auch noch eine zweite Mikrofonanordnung, die aus einem einzelnen Mikrofon für Rundempfang besteht, das am Handgelenk zwischen den beiden Mikrofonen der Richt­mikrofonanordnung befestigt ist, derart, daß die Emp­fangsrichtung vorwiegend senkrecht zur Handfläche ge­richtet ist. Ein Umschalter ermöglicht dem Hörgeschädig­ten die Umschaltung zwischen dem allgemeinen Rundempfang und dem Empfang aus einer bevorzugten Richtung. Das Mikrofon für den Rundempfang kann auch in Verbindung mit dem Hörer eines Telefonapparates zum Telefonieren eingesetzt werden.
  • Ein Hörgerät, das zwei Front- und zwei in Nähe der Ohren angeordnete Seitenmikrofone umfaßt, ist z.B. aus der US-PS 37 89 163 vorbekannt. Bei den frontseitigen Mikro­fonen handelt es sich aber nicht um eine Richtmikrofon­anordnung. Die in der Nähe der Ohren angeordneten Mikro­ fone dienen lediglich dazu, die Empfindlichkeit der Mikrofonanordnung zu den Seiten hin zwecks Verbesserung des räumlichen Hörens zu erhöhen (Effekt einer Rundum­charakteristik). Eine Zusammenschaltung der beiden nahe den Ohren angeordneten Mikrofonen mit einer Richtmikro­fonanordnung der eingangs genannten Art würde dazu füh­ren, daß diese "Ortungsmikrofone" die Richtcharakte­ristik der Richtmikrofonanordnung insbesondere im Be­reich höherer Frequenzen zerstören würden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hörgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine räumliche Orientierung ohne Zerstörung der Richtcharakteristik der Richtmikrofonanordnung einfach möglich ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Hörgeschädig­ter mittels der vom ersten und zweiten Ortungsmikrofon gelieferten tiefpaßgefilterten Schallsignale sehr rasch feststellen, aus welcher Richtung Schallinformation, die ihn aus einem Gemisch von Rundumschall besonders inte­ressiert, stammt. Er kann daraufhin den Kopf in Ein­fallsrichtung der interessierenden Schallinformation drehen und damit automatisch die erste Mikrofonanordnung mit Richtcharakteristik auf die die interessierende Schallinformation abgebende Schallquelle ausrichten. Die Richtcharakteristik der Richtmikrofonanordnung wird durch die tiefpaßgefilterten, also niederfrequenten Sig­nale der Ortungsmikrofone praktisch nicht gestört. Im Ge­gensatz zum vorhergehenden erlaubt das Mikrofon für Rundempfang des Hörgerätes der DE-OS 22 22 543 bzw. auch der US-PS 37 89 163 keine wirkliche Selektion der Rich­ tung, da eine räumliche Auflösung unmöglich ist. Der Träger eines solchen Hörgerätes ist also im Gegensatz zum Träger eines Hörgerätes gemäß der vorliegenden Er­findung nicht in der Lage, zu erkennen, aus welcher Richtung Schallsignale, die ihn interessieren, stammen. Er kann die Richtung, aus der interessierende Schallin­formation einfällt, lediglich dadurch feststellen, daß er von Rundempfang auf Richtempfang umschaltet und dann in umständlicher und zeitraubender Weise den ihn umge­benden Raum mit Hilfe der Richtmikrofonanordnung abta­stet so lange, bis die zuvor im Rundempfang festgestell­ten interessierenden Signale im Empfangsbereich der Richtmikrofonanordnung liegen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­rungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hörgerätes als eine von einem Hörgeschädigten zu tragen­de Hörbrille in schematischer Darstellung,
    • Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Richtmikrofon­anordnung im Prinzipschaltbild,
    • Figur 3 die Hörbrille der Figur 1 in detaillierterer perspektivischer Darstellung.
  • In der Figur 1 ist der Kopf eines Schwerhörigen mit 1 dargestellt. Das linke Ohr ist mit 2 und das rechte Ohr mit 3 bezeichnet. Die Nase des Schwerhörigen trägt die Kennziffer 4. Wie in der Figur 1 dargestellt, trägt der Schwerhörige ein als Hörbrille 5 ausgebildetes Hörgerät.
  • Die Hörbrille 5 umfaßt einen Brillenrahmen 6 mit Gläsern 7,8 (Figur 3). Sie umfaßt ferner einen ersten Brillenbü­gel 9 für das linke Ohr 2 und einen zweiten Brillenbügel 10 für das rechte Ohr 3.
  • Im ersten Brillenbügel 9 sind in der Nähe des Scharniers 11 ein erstes Paar Kugelmikrofon-Kapseln M1, M2 (z.B. Knowles-Mikrofone) und im zweiten Brillenbügel 10 sind entsprechend in der Nähe des Scharniers 12 ein zweites Paar Kugelmikrofon-Kapseln M1′, M2′ (z.B. Knowles-Mikro­fone) angeordnet. In beiden Paaren sitzen die Kugelmi­krofon-Kapseln im Abstand von z.B. d = 5 mm hintereinan­der. Beide Kugelmikrofon-Kapsel-Paare M1, M2 und M1′, M2′ bilden in Verschaltung gemäß Figur 2 eine Richtmi­krofonanordnung. Die Bauelemente sind nicht invertieren­de und invertierende Verstärker 13, 14 bzw. 13′, 14′, Differenzierglieder 15 bzw. 15′ mit einstellbarer Grund­verstärkung und ein Summierglied 16. Die ausgeprägte Richtcharakteristik ergibt sich aus der Überlagerung zweier Hypernieren. Im Prinzip kann jedoch auch jede andere Art von Richtmikrofonanordnung eingesetzt werden.
  • In beiden Brillenbügeln 9, 10 sind gemäß der vorliegen­den Erfindung aber auch noch zwei Ortungsmikrofone MO1, MO2 (z.B. Knowles-Kugelmikrofone) angeordnet, derart, daß bei aufgesetzter Hörbrille das erste Ortungsmikrofon MO1 über dem linken Ohr und das zweite Ortungsmikrofon MO2 über dem rechten Ohr des Hörgeschädigten plaziert ist. Die Ortungsmikrofone MO1, MO2 können auch innerhalb der Ohrmuschel angebracht werden. Bei Anordnung im Be­reich der Ohren ist die dämpfende Wirkung des Kopfes 1 am größten, so daß sich ein optimaler Ortungseffekt er­gibt. Für das Ortungshören sind vor allem tiefe Frequen­zen (< 800 Hz) maßgebend. Die Signale der beiden Ortungs­mikrofone MO1 und MO2 werden also bevorzugt über Tief­ pässe mit entsprechender Grenzfrequenz zugemischt, wie in Figur 3 noch deutlicher dargestellt ist.
  • In der Hörbrille 5 sind gemäß Figur 3 die im Schaltbild der Figur 2 im gestrichelten Block 17 dargestellten Bau­elemente 13, 13′, 14, 14′, 15, 15′ und 16 auf zwei Schal­tungselektronikblöcke 19 und 20 aufgeteilt. Die beiden Schaltungselektronikblöcke 19 und 20 sind über die Ver­bindungsleitungen 21, die durch die Brillenbügel und den Brillenrahmen oder auf einem anderen Wege hindurchge­führt sind (in Figur 3 nicht dargestellt), miteinander verbunden. Die Ausgangssignalleitung für das Signal SA (Figur 2) führt im Brillenbügel 9 über eine erste Zweig­leitung 22 zu einem Addierglied 23. Entsprechend führt im anderen Brillenbügel 10 das Signal SA über eine andere Zweigleitung 24 zu einem Addierglied 25. Dem Addierglied 23 wird über eine Signalleitung 26 auch noch das mittels Tiefpaß 27 gefilterte Mikrofonsignal der Ortungsmikrofon-Kapsel MO1 zugeleitet. Entsprechend empfängt das Addierglied 25 im zweiten Brillenbügel 10 über die Signalleitung 28 mit Tiefpaß 29 das Signal der Ortungsmikrofon-Kapsel MO2. Das Addierglied 23 ist aus­gangsseitig über eine Signalleitung 30 mit dem Eingang eines Verstärkers 31 verbunden. Entsprechend ist das Addierglied 25 über eine Signalleitung 32 mit dem Ein­gang eines Verstärkers 33 gekoppelt. Am Ausgang des Ver­stärkers 31 liegt der Hörer 34 für den linken Ohrkanal des Schwerhörigen. Entsprechend liegt am Ausgang des Verstärkers 33 der Hörer 35 für den rechten Ohrkanal des Schwerhörigen. Die Hörer werden üblicherweise über Schlauchanschlüsse und Ohroliven (nicht dargestellt) mit den Ohrkanälen verbunden. Die Hörer können aber auch di­rekt, wie bei Im-Ohr-Hörgeräten üblich, im Ohrkanal pla­ziert werden. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist der linksseitige Schlauchanschluß mit 36 und der rechtssei­tige Schlauchanschluß mit 37 angedeutet. Die Bauelemente 38 und 39 sind je eine Batterie zur Stromversorgung über Versorgungsleitungen 40 und 41.
  • Wie vorher schon erwähnt, dienen die beiden Mikrofone MO1 und MO2 als Ortungsmikrofone. Bei aufgesetzter Hör­brille liegt das Mikrofon MO1 direkt über dem linken Ohr und das Mikrofon MO2 über dem rechten Ohr des Hörgeschä­digten. Der Hörgeschädigte kann über die beiden Ortungs­mikrofone MO1 und MO2 eine interessierende Schallquelle orten und den Kopf mit der Hörbrille in Richtung dieser Schallquelle drehen. Bei auf die Schallquelle gerich­tetem Kopf kann dan die Richtmikrofonanordnung M1, M2, M1′,1 M2′ ihre Wirkung voll entfalten.
  • Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind sämtliche Bau­elemente einschließlich der Mikrofone in den Brillenbü­geln untergebracht. Selbstverständlich können diese Bau­elemente auch in Baugruppen zusammengefaßt werden, die an den Bügeln zu befestigen sind, so daß sie sich tat­sächlich außerhalb der Bügel befinden. Anstelle einer Brille kann auch eine Art Kopfbügel zum Halten der Mi­krofone M1, M2, M1′, M2′ und MO1, MO2 verwendet werden.

Claims (4)

1. Hörgerät für Hörgeschädigte mit einer ersten Mikro­fonanordnung mit Richtcharakteristik und einer zweiten Mikrofonanordnung, dadurch gekennzei­chnet, daß die zweite Mikrofonanordnung für Schall­ortungszwecke ein im Bereich des einen Ohres (2) des Hörgeschädigten anzuordnendes erstes Ortungsmikrofon (MO1) und ein im Bereich des anderen Ohres (3) des Hör­geschädigten anzuordnendes zweites Ortungsmikrofon (MO2) umfaßt und daß das Signal eines jeden Ortungsmikrofones (MO1, MO2) dem Signal der beiden Ohren gemeinsam zuge­ordneten Mikrofonanordnung (M1, M2, M1′, M2′) mit Richt­charakteristik über einen Tiefpaß (27, 29) zugemischt wird.
2. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die erste Mikrofonanord­nung (M1, M2, M1′, M2′) an oder in einer Hörbrille (5) mit zwei Brillenbügeln (9, 10) angeordnet ist und daß der eine Brillenbügel (9) das erste Ortungsmikrofon (MO1) und der andere Brillenbügel (10) das zweite Ortungsmikrofon (MO2) trägt, derart, daß bei aufgesetzter Hörbrille (5) mit auf den Ohren (2, 3) aufliegenden Brillenbügeln das erste Ortungsmikrofon (MO1) im Bereich des einen Ohres (2) und das zweite Ortungsmikrofon (MO2) im Bereich des anderen Ohres (3) plaziert ist.
3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ortungs­mikrofon (MO1) über oder in dem einen Ohr (2) und das zweite Ortungsmikrofon (MO2) über oder in dem anderen Ohr (3) anzuordnen ist.
4. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Ortungsmikrofon (MO1, MO2) je ein Kugel­mikrofon ist.
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EP (1) EP0219026B1 (de)
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