DE19635229A1 - Richtungsempfindliche Hörhilfe - Google Patents
Richtungsempfindliche HörhilfeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine richtungsempfindliche
Hörhilfe mit einem Gehäuse, mindestens einer Signalverarbei
tungseinrichtung, mindestens einem mit der Signalverarbei
tungseinrichtung in Verbindung stehenden Mikrofon sowie min
destens einer Schallöffnung.
Aus der DE-AS 23 37 078 ist eine richtungsempfindliche Hör
hilfe mit einem in einem Gehäuse angeordneten Richtmikrofon
mit zwei räumlich getrennten Schalleingängen bekannt, die mit
räumlich getrennten Schallöffnungen zum Eintritt des Schalls
in die Hörhilfe akustisch verbunden sind. Das Richtmikrofon
erkennt anhand des Laufzeitunterschieds von auf die Schal
leingänge des Richtmikrofons auftreffenden Schallwellen die
Richtung des Schallsignals. Diese bekannte Hörhilfe erfordert
demzufolge den Einsatz von Richtmikrofonen.
Aus der EP 0 499 699 B1 ist ein Hörgerät mit zwei Mikrofonen
bekannt, bei dem jedem Mikrofon eine eigene Schalleintritts
öffnung zugeordnet ist und durch Feststellung des Laufzeitun
terschieds der eintreffenden Schallwellen die Richtung einer
Schallwelle feststellbar ist. Die Schalleintrittsöffnungen
sind bei diesem Hörgerät an der Oberseite angeordnet, wodurch
diese einerseits leicht verschmutzen, andererseits durch ihre
Positionierung die Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich Design
und Bedienkomfort beschränken. Zusätzlich ist dieses Hörgerät
aufgrund der im Bedienbereich anzuordnenden Schalleintritts
öffnungen schlecht gegen elektromagnetische Störfelder (z. B.
durch Funktelefone) abschirmbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
richtungsempfindliche Hörhilfe mit guter Richtwirkung zur
Verfügung zu stellen, welche einen verbesserten Schutz vor
Verschmutzung der Schalleintrittsöffnungen bietet, umfassende
Möglichkeiten der Anordnung von Bedienungseinrichtungen ge
währleistet und eine gute Abschirmung gegen elektromagneti
sche Störfelder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vor
teilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü
chen 2-20.
Die erfindungsgemäße Hörhilfe zeichnet sich darin aus, daß
sie einen Schallkanal aufweist, welcher mindestens zwei
Schallöffnungen umfaßt. Innerhalb des Schallkanals sind des
weiteren mindestens zwei Mikrofone positioniert, über die der
Schall innerhalb des Schallkanals erfaßbar ist. Ziel dieser
Anordnung ist es, einen Gradientenempfänger zu realisieren,
mit dem ein Schallsignal an mindestens zwei verschiedenen
Stellen, d. h. also nach unterschiedlichen Signallaufzeiten
innerhalb eines Schallkanals erfaßt wird. Die Signallaufzei
ten treten dadurch auf, daß ein Schallsignal durch die jewei
lige Öffnung in den Schallkanal zeitlich unterschiedlich ein
tritt und demzufolge von Mikrofonen nach unterschiedlichen
Zeiten erfaßt wird. Aufgrund des Einsatzes eines Schallkanals
läßt sich eine gute Abschirmung der im Inneren des Schallka
nals befindlichen Bauteile erzielen, da die Schalleinlaßöff
nungen im Endbereich des Schallkanals angeordnet werden kön
nen, wo sie hinsichtlich der Abschirmbarkeit keinen Nachteil
darstellen. Desweiteren bietet die Erfindung Vorteile hin
sichtlich einer günstigen Anordnung von Bedienungselementen
und somit des Bedienungskomforts der Hörhilfe.
Im übrigen kommt es zu weniger Rückkopplungen, da sich die
Mikrofonöffnung nicht im Bereich der Bedienoberfläche befin
det.
Um die Richtung des Schalls, welcher über den Schallkanal zu
unterschiedlichen Zeiten durch die Mikrofone erfaßt wird,
korrekt bestimmen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
die Mikrofone in einem festgelegten Abstand zueinander zu po
sitionieren. Durch die Wahl des Abstands kann festgelegt wer
den, welcher Frequenzbereich geortet wird.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung umfaßt insgesamt
zwei Öffnungen, wobei jeder Öffnung des Schallkanals ein Mi
krofon zugeordnet ist.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine
Hörhilfe mit mehr als zwei Mikrofonen, wobei die Mikrofone
paarweise verschaltbar sind. Eine Mikrofon kann bei einer be
sonderen Ausgestaltung der Erfindung als Basismikrofon vorge
sehen sein. Ferner ist es auch denkbar, einander zugeordnete
Mikrofonpaare zu bilden, wobei die Zuordnung fest oder varia
bel sein kann. Durch Auswahl der Zuordnung zweier Mikrofone
zu einem Paar läßt sich jeweils ein bestimmter Frequenzbe
reich festlegen. Beispielsweise können die beiden äußeren Mi
krofone innerhalb des Schallkanals den Tieffrequenzbereich
erfassen, wohingegen bei Umschaltung der Zuordnung, z. B. ei
nes äußeren zu einem mittleren Mikrofon, ein Hochfrequenzbe
reich erfaßt werden kann.
Beim Einsatz eines Mikrofons als Basismikrofon kann die An
zahl von Mikrofonen gering gehalten werden, da lediglich die
Ortung des Schalls bzw. die Erfassung des Referenzsignals
über das als Basismikrofon dienende Mikrofon erfolgt. Diese
Ausgestaltung ist insbesondere im Hinblick auf die Erforder
nisse nach kleinen Abmessungen vorteilhaft.
Durch variables Verschalten von Mikrofonen zu Mikrofonpaaren
wird es möglich, die Richtcharakteristik zu verändern.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist den einzelnen Mikrofonen jeweils ein eigener Verstärker
zugeordnet, wodurch die Verstärkungssignale jeweils frequenz
bereichsbezogen verarbeitet werden können.
Werden die Öffnungen an der Vorder- und Rückseite des Schall
kanals, insbesondere im Stirnseitenbereich desselben vorgese
hen, können zum einen die Bedienungselemente gut zugänglich
an der Oberseite des Schallkanals plaziert werden, zum ande
ren werden aufgrund dieser Anordnung Rückkopplungseffekte
z. B. aufgrund der Hand des Trägers bei der Einstellung ver
mieden. Zudem können Schuppen, Staub oder dgl. nicht unmit
telbar in den Schallkanal gelangen oder die Mikrofone in ih
rer Funktion beeinträchtigen. Darüber hinaus verschmutzen die
Mikrofone, da sie sich an der Innenseite des Schallkanals be
finden, nicht so schnell. Ferner steht die gesamte Oberseite
zur Anbringung von Bedienungselementen zur Verfügung, wodurch
die Verwendung größerer, d. h. insbesondere griffgünstigerer
Bedienelemente möglich wird sowie sich eine ergonomisch gün
stigere Anordnung derselben anbietet.
Durch Änderung der Position der Öffnung am Gerät läßt sich
eine Anpassung an bestimmte Hörsituationen erreichen, indem
durch Veränderung der Position der Öffnungen am Gerät eine
Veränderung des mit der Hörhilfe erfaßbaren Frequenzbereichs
eintritt.
Zur Vermeidung einer Verschmutzung der Mikrofone und/oder des
Schallkanals sind die Öffnungen zweckmäßigerweise mit einer
Schutzabdeckung versehen, die z. B. aus Kunstfaser bestehen
kann und das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den
Schallkanal verhindert.
Zur Vermeidung einer nachteiligen Beeinträchtigung durch
Störfelder, beispielsweise bedingt durch Funktelefone, ist
der Schallkanal zweckmäßigerweise mit einem strahlungsab
schirmenden Material, insbesondere einer Metallisierung ver
sehen. Die Abschirmung kann aufgrund der erfindungsgemäßen
Ausbildung des Schallkanals über seine Hauptoberflächen nahe
zu vollständig vorgesehen sein, wodurch eine wirksame Strah
lungsabschirmung erzielt wird. Die Abschirmung befindet sich
in besonderer Ausgestaltung der Erfindung an der Innenseite
des Schallkanals und ist daher vor mechanischen Einflüssen
geschützt.
Für eine besonders miniaturisierte Ausführungsform der Hör
hilfe ist zweckmäßigerweise vorgesehen, den Schallkanal als
integralen Bestandteil des Gehäuses auszubilden. Desweiteren
kann der Schallkanal aber auch als Bestandteil eines Brillen
bügels vorgesehen sein.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der
Schallkanal flexibel ist. Durch Änderung der Geometrie des
Schallkanals kann zweckmäßigerweise der zu erfassende Fre
quenzbereich geändert werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß soge
nannte Silicium-Mikrofone eingesetzt werden können. Diese und
die Integration weiterer Schaltungsteile auf demselben Chip,
aus dem das Mikrofon realisiert wurde, erlauben einen hohen
Miniaturisierungsgrad.
Darüber hinaus haben Silicium-Mikrofone eine geringe Lei
stungsaufnahme und verminderte Störempfindlichkeit insbeson
dere gegenüber elektromagnetischen Feldern. Sofern Silicium-Mik
rofone von einem identischen Wafer gefertigt worden sind,
sind ihre Signalaufnahmeeigenschaften nahezu identisch, was
für die Ermittlung der Signallaufzeitunterschiede unter Ver
wendung einer Mehrzahl von Mikrofonen innerhalb des Schallsi
gnals von erheblichem Nutzen ist.
Im Rahmen der Erfindungsidee können Silicium-Mikrofone mit
integriertem Analog/Digital-Umsetzer eingesetzt werden, so
daß sich auch der Analog/Digital-Umsetzer innerhalb des
Schallkanals befindet. Hierdurch lassen sich mögliche elek
tromagnetische Störungen gegenüber welchen konventionelle Mi
krofone mit externem Analog/Digital-Umsetzer anfällig sind,
weiter minimieren.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnungsfiguren
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Hörhilfe mit zwei Mi
krofonen in Teilschnittdarstellung;
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung un
ter Verwendung von insgesamt vier Mikrofonen
ebenfalls in Teilschnittdarstellung;
Fig. 3 eine Darstellung des Endabschnitts des
Schallkanals mit positionsveränderbarer Öff
nung sowie
Fig. 4 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der der
Schallkanal in einen Brillenbügel integriert
ist.
Bezugsziffer 11 bezeichnet die erfindungsgemäße Hörhilfe in
ihrer Gesamtheit. Sie umfaßt an der Oberseite des Gehäuses 8
einen länglichen, schlauchartigen Schallkanal 3. Im Inneren
des Schallkanals 3 sind zwei Mikrofone 1 , 2 in einem fest
vorgegebenem Abstand zueinander angeordnet.
Bezugsziffer 12 bezeichnet die erfindungsgemäße Hörhilfe in
ihrer Gesamtheit. Sie umfaßt ein in Fig. 1 lediglich schema
tisch dargestelltes Gehäuse 8 sowie einen auf das Gehäuse 8
aufgesetzten Schallkanal 3.
Der Schallkanal 3 ist leicht gekrümmt geformt und besitzt an
seiner Vorder- sowie Rückseite jeweils eine Öffnung 4, 5. Die
Öffnungen 4, 5 befinden sich jeweils im Stirnseitenbereich
des Schallkanals 3.
Im äußeren Bereich des Schallkanals 3 sind Bedienelemente 6,
7 zur Veränderung gewisser Parameter wie z. B. Verstärkung
oder Empfindlichkeit vorgesehen. Im unteren Bereich des Ge
häuses befinden sich die zur Signalverarbeitung erforderli
chen (nicht dargestellten) Komponenten, wie z. B. Verstärkung
selemente, Filter und dgl.
Zur Vermeidung eines Eindringens von Schmutz sind die beiden
stirnseitigen Öffnungen 4, 5 des Schallkanals 3 jeweils mit
einer Schutzabdeckung 9 bzw. 10 (vgl. schraffierter Bereich
in Fig. 1) versehen.
Ferner ist - wie durch den punktierten Bereich in Fig. 1 an
gedeutet - die Innenwand 14 des Schallkanals 3 mit strah
lungsabschirmendem Material 10, z. B. einer Metallisierung 20
versehen. Hierbei ist in vorteilhafterweise der strahlungsab
schirmende Effekt nicht nur auf den Schallkanal 3 selbst be
grenzt, sondern erstreckt sich aufgrund der geometrischen An
ordnung des Schallkanals 3 im oberen Bereich des Gehäuses 8
auch auf die im Gehäuse 8 befindlichen Komponenten der Hör
hilfe 11.
Die Mikrofone 1 können hierbei zweckmäßigerweise als soge
nannte "Silicium-Mikrofone" ausgebildet sein. Diese Silicium-Mik
rofone können darüber hinaus mit einem integrierten Ana
log/Digital-Umsetzer kombiniert sein.
Von einem Sender 15 erzeugte Schallsignale treffen auf die
Hörhilfe 11 auf und gelangen über die Öffnungen 4, 5 in den
Schallkanal 3. Bedingt durch den unterschiedlichen Abstand
der Mikrofone 1, 2 zu den Öffnungen 4, 5 wird der Schall,
welcher z. B. durch die Öffnung 5 einläuft, zuerst vom Mikro
fon 2 und dann vom Mikrofon 1 erfaßt. Der als Signallaufzeit
bezeichnete Unterschied zwischen der jeweiligen Erfassung des
Schallsignals eröffnet die Möglichkeit, Schallsignale aus ei
ner bestimmten Richtung zu bevorzugen.
Über eine (nicht dargestellte) Signalverarbeitungseinrichtung
wird das erfaßte Schallsignal derart aufbereitet, daß eine
Zuordnung des Signals zu einer bestimmten Richtung möglich
wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausgestaltung einer Hörhilfe zeich
net sich dadurch aus, daß mehrere Mikrofone 1, 1a, 2, 2a
entlang des Schallkanals 3 in bestimmten Abständen zueinander
angeordnet sind. Zur Erfassung der Schallrichtung sind die
Mikrofone paarweise geschaltet. So sind die in Fig. 2 außen
angeordnete Mikrofone 1 sowie 2a - wie durch die Verbindungs
linien angedeutet - zusammengeschaltet, um den Tieffrequenz
bereich zu erfassen, wohingegen die in der Mitte angeordneten
Mikrofone 1a, 2 als Mikrofonpaar beschaltet sind, um den
Hochfrequenzbereich zu erfassen.
Durch Auswahl bestimmter Mikrofonpaare und/oder Positionie
rung der Mikrofone zueinander läßt sich jeweils ein bestimm
ter Frequenzbereich mit der Hörhilfe erfassen. Hierbei können
jeweils fest zueinander stehende Mikrofonpaare vorgesehen
sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Mikrofone je
weils einsatzspezifisch in ihrer paarweisen Zuordnung verän
derbar zu schalten.
Die Mikrofone 1, 1a, 2, 2a sind mit eigenen dem jeweiligen
Mikrofon zugeordneten (nicht dargestellten) Verstärkern ver
sehen, so daß die Verstärkungssignale jeweils frequenzbe
reichsbezogen verarbeitet werden können.
Fig. 3 zeigt eine besondere Ausgestaltung der Hörhilfe, bei
der die Position der Öffnung 19 entlang des Schallkanals 3
veränderbar ist. Bei der besonderen Ausgestaltung gemäß Fig. 3
ist ein Langloch 16 vorgesehen, über dem ein Schieber 18 mit
Öffnung 19 angebracht ist. Durch Verschiebung des Schiebers
18 entlang des Langlochs 16 bewegt sich die Öffnung 19 in ei
nem vorbestimmten Bereich, wodurch sich die Position der Öff
nung 4 verändert.
Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der der
Schallkanal 3 als Bestandteil eines Brillenbügels 12 mit in
den Brillenbügel 12 integrierten Schallkanal 3 ausgebildet
ist. Der Schallkanal 3 umfaßt insgesamt vier Mikrofone 1, 1a,
2, 2a.
Die Öffnungen im jeweiligen Schallkanals 3 sind mit den Be
zugsziffern 4, 4a, 5, 5a gekennzeichnet. Der Schallkanal 3
ist wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
auch hier an seiner Innenseite mit strahlungsabschirmenden
Material, insbesondere einer Metallisierung 20, versehen. Die
Bedienelemente 6, 7 können sich an der Oberseite des Brillen
bügels 12 befinden.
Claims (20)
1. Richtungsempfindliche Hörhilfe mit einem Gehäuse, minde
stens einer Signalverarbeitungseinrichtung, mindestens einem
mit der Signalverarbeitungseinrichtung in Verbindung stehen
den Mikrofon und mindestens einer Schallöffnung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hörhilfe
einen Schallkanal (3) aufweist, der Schallkanal (3) minde
stens zwei Öffnungen (4, 5) umfaßt und entlang des Schallka
nals (3) mindestens zwei Mikrofone (1, 2) positioniert sind,
über die der Schall innerhalb des Schallkanals (3) erfaßbar
ist und anhand der Schallaufzeit Unterschiede innerhalb des
Schallkanals (3) die Richtung des Schalls feststellbar ist.
2. Hörhilfe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone
(1, 2) in einem festgelegten Abstand zueinander positioniert
sind.
3. Hörhilfe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt
zwei Öffnungen (4, 5) vorgesehen sind.
4. Hörhilfe nach Anspruch 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Mikrofo
ne (1, 2) vorgesehen sind und jedes Mikrofon (z. B. 2) einer
Öffnung (z. B. 5) des Schallkanals (3) zugeordnet ist.
5. Hörhilfe nach den Ansprüchen 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei
Mikrofone (1), (1a), (2), (2a) vorgesehen sind und daß ein Mikrofon
(z. B. (1)) als Basismikrofon dient, welches wahlweise mit je
einem weiteren Mikrofon (z. B. (2)) paarweise verschaltbar ist.
6. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4
sowie 5, 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mi
krofonpaare (1, 1a; 2, 2a) vorgesehen sind und jedes Mikro
fonpaar (z. B. (1), (1a) einen bestimmten Frequenzbereich zuge
ordnet ist.
7. Hörhilfe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung
der Mikrofone (1, 1a; 2, 2a) zu Mikrofonpaare veränderbar ist.
8. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen
Mikrofonen (1, 1a; 2, 2a) jeweils ein eigener Verstärker zu
geordnet ist.
9. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß je eine Öff
nung (z. B. (4), (5)) des Schallkanals (3) an der Vorderseite (6)
sowie an der Rückseite (7) des Schallkanals (3), insbesondere
an dessen jeweiliger Stirnseite vorgesehen ist.
10. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Position
der Öffnungen (4, 5) am Gehäuse (8) veränderbar ist.
11. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen
(4, 5) mit einer Schutzabdeckung (9) versehen sind.
12. Hörhilfe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzab
deckung (9) wasserabweisend ist.
13. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schallka
nal (3) mit einem strahlungsabschirmenden Material versehen
ist.
14. Hörhilfe nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das strah
lungsabschirmende Material sich an der Innenwand (14) des
Schallkanals (3) befindet.
15. Hörhilfe nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das strah
lungsabschirmende Material eine Metallschicht ist.
16. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schallka
nal (3) integraler Bestandteil des Gehäuses (8) ist.
17. Hörhilfe nach einem der Ansprüche 1-15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schallka
nal (3) Bestandteil eines Brillenbügels (17) ist.
18. Hörhilfe nach einem der Ansprüche 1-15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schallka
nal (3) flexibel ist.
19. Hörhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone
(1, 2) Silicium-Mikrofone sind.
20. Hörhilfe nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Silicium-Mik
rofone einen integrierten Analog/Digital-Umsetzer aufwei
sen.
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