DK2200346T3 - Høreindretning med automatisk omskiftning mellem algo-ritmer - Google Patents

Description

HØREINDRETNING MED AUTOMATISK OMSKIFTNING MELLEM ALGORITMER

Beskrivelse [0001] Den foreliggende opfindelse angår et høreindretning med et antal mikrofoner, en beslutningsindretning til at bestemme om en af mikrofonerne er defekt, og en signalbehandlingsindretning til at behandle mikrofonsignaler med et antal behandlingsalgoritmer. Ved en høreindretning forstås her enhver lydafgivende enhed, der kan bæres på eller i øret eller på hovedet, især et høreapparat, et headset, hovedtelefoner og lignende.

[0002] Høreapparater er bærbare høreindretninger, der tjener til at passe til hørehæmmede. For at imødekomme de mange individuelle behov er der tilvejebragt forskellige typer høreapparater, såsom bag-øret-høreapparater (BTE), høreapparat med ekstern modtager (RIC: ’’receiver in the canal”) og i-øret-høreapparater (ITE), f.eks. også Concha-høreapparater eller kanal-høreapparater (ITE, CIC). De høreapparater der er opført som eksempler, bæres på yderøret eller i øregangen. Derudover er der også mulighed for at levere høreapparater til implantation af implanterbare eller vibrotaktile hørehjælpemidler på markedet. Derved foregår stimuleringen af den beskadigede hørelse enten mekanisk eller elektrisk.

[0003] Høreapparater har i princippet som væsentlige komponenter en indgangstransducer, en forstærker og en udgangstransducer. Indgangstransduceren er som regel en lydmodtager, f.eks. en mikrofon og/eller en elektromagnetisk modtager, f.eks. en induktionsspole. Udgangstransduceren er som regel realiseret som en elektroakustisk transducer, f.eks. en miniaturehøjttaler, eller som en elektromekanisk transducer, f.eks. et knogleledningsmodtager. Forstærkeren er normalt integreret i en signalbehandlingsenhed. Denne grundlæggende struktur er vist i fig. 1 under anvendelse af eksemplet på et høreapparat bag-øret. I et høreapparathus 1 til at bære bag øret er en eller flere mikrofoner 2 indbygget til at modtage lyden fra miljøet. En signalbehandlingsindretning 3, som også er integreret i høreapparathuset 1, behandler mikrofonsignalerne og forstærker dem. Udgangssignalet af signalbehandlingsindretningen 3 overføres til en højttaler eller en modtager 4, som udsender et akustisk signal. Lyden overføres eventuelt via et lydrør, der er fastgjort med en otoplastik i øregangen, til trommehinden af bæreren af apparatet. Strømforsyningen til høreapparatet og især signalbehandlingsindretningen 3 foregår ved et batteri 5, der ligeledes er integreret i høreapparathuset 1.

[0004] Moderne høreapparater har ofte to eller flere mikrofoner, således at signalbehandlingen kan evaluere to eller flere mikrofonsignaler. Hvis en af de krævede mikrofonsignaler fejler, bliver de tilsvarende høreapparatalgoritmer drevet med en signalkonstellation, som ikke er tilvejebragt i signalbehandlingsdesignet. Dette medfører et tab af ydeevnen ved støjreduktion og reducerer lydkvaliteten. Derudover formindskes taleforståelighed i miljøstøj.

[0005] Svigt af et mikrofonsignal kan være af forskellig natur. Enten kan fejlen vare permanent på grund af en mekanisk defekt, en gradvis forringelse af mikrofonen ved aldring eller kun midlertidigt på grund af en beskidt mikrofonåbning eller en delvis tildækningen af høreapparatet f.eks. ved hår, hat eller tørklæde.

[0006] I denne sammenhæng er en selvkørende tilstand af et høreapparat kendt fra firmaet Starkey, hvor bæreren af høreapparatet ved en mekanisk handling kan sætte høreapparatet i en tilstand, hvor høreapparatet ved hjælp af en funktionstest kontrollerer sig selv. Til dette formål udsendes et stimulus af høreapparatet til blandt andet at teste høreapparatets mikrofon og højttaleren. Selvtesten skal udløses af en brugerhandling, og der er ingen konstant kontrol under høreapparatets drift.

[0007] Desuden er et høreapparat med selvdiagnose kendt fra dokumentet US 2004/0202333 A1. Et detekteringskredsløb anvendes til at overvåge driftsstatus for mindst en transducer ved at måle transducerens udgangsenerginiveau og sammenligne det med et forudbestemt tærskelniveau. Detektionskredsløbet ge nererer en fejlmeddelelse, når det målte udgangsenerginiveau falder under tærskelniveauet.

[0008] Publikationen WO 00/65873 vedrører et mikrofonsystem med flere mikrofoner til et hørehjælpeapparat. Mi krofon syste met tillader det at fungere i forskellige driftstilstande ved programmerbare modstande og at tilpasse mikrofonernes følsomhed til forskellige hørehjælpeapparater ved fremstillingen.

[0009] Formålet med den foreliggende opfindelse er derfor at kunne anvende et høreapparat mindst midlertidigt endnu bedre ved delvis svigt eller fuldstændig svigt af en af flere mikrofoner.

[0010] Ifølge opfindelsen opnås dette formål ved hjælp af en høreindretning med et antal af mikrofoner, en beslutningsindretning til at bestemme om en af mikrofonerne er defekt, og en signalbehandlingsindretning til at behandle signalerne fra mikrofonerne med et antal behandlingsalgoritmer, hvor signalbehandlingsindretningen automatisk skifter fra en første af behandlingsalgoritmerne til en anden af behandlingsalgoritmerne, hvis det i beslutningsindretningen er besluttet, at en af mikrofonerne er defekt.

[0011] På fordelagtig måde er det således muligt at fortsætte med at styre høre-indretningen i en defineret tilstand i tilfælde af svigt af en mikrofon. Et sådant nødprogram vil normalt give en bedre lydkvalitet til høreindretningen end en udefineret signalbehandling. Ved en "defekt mikrofon" forstås her også en mikrofon, der er dækket af for eksempel hår, hovedbeklædning eller snavs. Ifølge opfindelsen er den første signalbehandlingsalgoritme designet til multikanalbehandling og den anden signalbehandlingsalgoritme til enkeltkanalbehandling, og signalbehandlingsindretningen skifter fra multikanalbehandlingsalgoritmen til enkeltkanalbehandlingsalgoritmen, hvis en af mikrofonerne er defekt. På denne måde kan det undgås, at et udefineret kanalsignal bidrager til udgangssignalet. Specielt kan signalbehandlingsindretningen være konfigureret til at deaktivere en multikanalsbehandlingsalgoritme, når en af mikrofonerne er defekt. Høreind- retningen tilbyder ikke længere multikanalbehandling, hvis dette under omstændighederne kan tillades eller kræves af modtagersituationen. I en yderligere udførelsesform kan beslutningsindretningen have en niveaumåler, hvormed niveauerne af mikrofonsignalerne måles for at udlede en beslutning deraf. For en robust beslutning kan der også anvendes en forudsigelsesmetode: Et mikrofonsignal estimeres fra det andet. Hvis forudsigelseskoefficienterne i deres tidsmæssige og/eller spektrale fordeling afviger for meget fra den forventede, er der en fejl i en mikrofon. Kombinationen af en niveaumåler og en forudsigelsesanalyse gør det relativt pålideligt at konkludere, at en mikrofon har svigtet.

[0012] En af behandlingsalgoritmerne kan implementere en retningsbestemt mikrofontilstand og en anden en omnidirektionel tilstand, hvor beslutningsindretningen skifter til den omnidirektionelle tilstand, hvis en af mikrofonerne er defekt. Således udnyttes den retningsbestemte mikrofon kun, hvis der faktisk er mindst to nyttige mikrofonsignaler, der kan evalueres. Høreindretningen ifølge opfindelsen kan endvidere omfatte en hukommelsesindretning, med hvilken en beslutning af beslutningsindretningen kan logges sammen med en tidsinformation. Derved er det for eksempel senere forståeligt for en akustiker, på hvilket tidspunkt og hvor ofte (løs kontakt) en mikrofon har svigtet. Ifølge opfindelsen er den anden behandlingsalgoritme, hvor der i tilfælde af en mikrofonfejl som skiftes på basis af den første behandlingsalgoritme, ikke eksplicit indstillet til den første behandlingsalgoritme. Hvis de to behandlingsalgoritmer er helt uafhængige af hinanden, kan en omskiftning af høreapparatet normalt også høres af brugeren. På denne måde kan brugeren nemt genkende, når en mikrofon svigter.

Derudover kan signalbehandlingsindretningen automatisk generere et advarselssignal for at advare brugeren, når behandlingsalgoritmerne skiftes automatisk. Et sådant advarselssignal gør det endnu lettere for brugeren at opdage svigt af en mikrofon.

Ifølge en yderligere foretrukken udførelsesform kan en spektralreferencekurve for en eller flere af mikrofonerne (10, 11) til beslutningstagning med hensyn til en defekt være gemt i beslutningsindretningen. Som følge heraf kan den spek-trale følsomhed af en mikrofon overvåges pålideligt, for eksempel hvis et gennemsnitligt signalspektrum opnås fra mikrofonen.

[0013] Desuden kan beslutningsindretningen basere beslutningen på en lydstyrke af et lydsignal der er optaget af mikrofonen eller mikrofonerne. Beslutninger af beslutningsindretningen kan således også udføres på basis af psykoaku-stiske størrelser, f.eks. først omskiftes, når brugeren over hovedet først kan opfatte en defekt.

Beslutningsindretningen eller beslutningsalgoritmerne (defekt ja/nej/gradvis) kan konstrueres således, at 1. a) under drift overvåges mikrofonernes funktionalitet, og at den/de også fungerer 2. b) i opladningstilstanden i den til høreindretningen tilhørende ladestation.

[0014] Ved indføring af høreindretningen i ladestationen kan en funktionstest af komponenterne (mikrofoner, signalbehandling) udføres automatisk. Dette har nogle fordele: • regelmæssig test i slutningen af dagen, • høreindretningen sidder i en altid unik position i ladestationen og muliggør en finere trindeling eller tidlig påvisning af en defekt, • defineret afspilning af testtoner, enten gennem høreindretningens højttaler eller en signalgenerator og højttalere i ladestationen og • ladestationen omslutter helt høreindretningen og reducerer forstyrrende omgivende støj.

[0015] Den foreliggende opfindelse vil blive forklaret mere detaljeret under henvisning til de ledsagende tegninger, i hvilke der vises:

Fig. 1 den skematiske struktur af et høreapparat ifølge den kendte teknik og Fig. 2 et blokdiagram over et høreapparat ifølge opfindelsen.

[0016] Udførelsesformen der er beskrevet mere detaljeret nedenfor, repræsenterer en foretrukket udførelsesform for den foreliggende opfindelse.

[0017] Blokdiagrammet der er gengivet i figur 2 viser to mikrofoner 10 og 11 ved signalindgangen. Mikrofonsignalerne tilføres til en signalbehandlingsindretning 12. Signalbehandlingsindretningen 12 haren multikanalsbehandlingsalgoritme 13 (her to kanaler). Den er velegnet til retningsbestemt mikrofoni.

[0018] Derudover har signalbehandlingsindretningen 12 en enkeltkanalbehand-lingsalgoritme 14. Den tilføres enten af mikrofonsignalet af den ene mikrofon 10 eller af mikrofonsignalet fra den anden mikrofon 11. Hvilket mikrofonsignal videresendes til enkeltkanalbehandlingsalgoritmen 14 bestemmes af en omskifter 15. Omskifterkontakten 15 udløses af en beslutningsindretning 16, som udfører en signalsammenligning eller signalovervågning af begge mikrofonsignaler af mikrofonerne 10 og 11. Beslutningsindretningen 16 beslutter, om der findes en mikrofonsvigt eller ej. I dette tilfælde måler den niveauet af mikrofonsignalerne og sammenligner dem med gemte referencekurver RK.

[0019] Beslutningsindretningen 16 udsender hvilken af de to mikrofoner 10, 11 er defekt. Således aktiveres omskifteren 15. Udgangssignalet fra beslutningsindretningen 16 anvendes imidlertid også til en yderligere omskifter 17, som er forbundet nedstrøms for signalbehandlingsindretningen 12. Ved indgangen til den yderligere omskifter 17 foreligger udgangssignalet fra tokanalbehandlings-algoritmen 13 og enkeltkanalbehandlingsalgoritmen 14. Hvis beslutningsindretningen 16 har besluttet, at en af mikrofonerne 10, 11 har svigtet, skifter omskifteren 17 fra tokanaldrift til enkeltkanaldrift. Dette betyder her, at i stedet for udgangssignalet fra tokanalbehandlingsalgoritmen 13, føres udgangen af enkelt-kanalbehandlingsalgoritmen 14 videre til udgangssiden af højttaleren 18. Hvis det er nødvendigt, kan udgangssignalet fra beslutningsindretningen 16 udover til styringen af de to omskiftere 15 og 17 desuden anvendes til at generere en fejlmeddelelse 19 eller en serviceanmodning.

[0020] I det viste høreapparat er det således muligt automatisk at detektere et svigt af et af mikrofonsignalerne og at skifte signalbehandlingen til en nøddrift. Nøddriften består her i, at kun et mikrofonsignal behandles for at opretholde lydkvaliteten, som med et høreapparat, hvor der kun er et mikrofonsignal til rådighed fra huset. Ifølge den almene opfinderiske ide bliver signalalgoritmer, som er afhængige af to eller flere mikrofonsignaler, enten deaktiveret eller om muligt erstattet af deres enkeltkanal-modpart (f.eks. en lydreduktionsalgoritme til en dobbeltmikrofon (DMG) erstattet af en lydreduktionsalgoritme til en enkeltmikrofon (SMG)).

Den automatiske detektering af et signalsvigt på en af mikrofonerne kan realiseres via den i høreapparatet integrerede måler. Er sammenligningen af et af de to signalniveauer i gennemsnit meget lavere end f.eks. en statistisk lagret eller dynamisk dannet referenceværdi, så foreligger der et signalsvigt. Hvis dette sker, skal de relevante høreapparatalgoritmer skiftes eller blandes over en yderligere kontrolvariabel og forbliver ikke i en udefineret tilstand. For eksempel kan den retningsbestemte mikrofon udtrykkeligt indstilles i "Omni-tilstand", den tilsvarende tilbagekoblingsvej kan slås fra for at forenkle eller som allerede nævnt kan tokanals-DMG erstattes af den forenklede SMG-tilgang. Ifølge opfindelsen anvendes algoritmer, som ikke er tilpasset hinanden, hvilket giver høreapparatbæreren en indikation af fejlfunktionen. Hvis det er nødvendigt, kan igen en understøtning forekomme ved et eksplicit advarselssignal.

Ud over niveausammenligningen eller niveauovervågningen er det også muligt at detektere forstyrrelseskarakteristika af mikrofoner (f.eks. knitren forårsaget af løs kontakt) for at kunne diagnosticere et mere omfattende område. I stedet for en sammenligning af niveauer anbefales det at gemme en referencekurve for mikrofonerne i høreapparatet, for så at teste enten ved hjælp af et langsigtet spektrum for et vilkårligt mikrofonsignal eller ved den spektrale fordeling af en bestemt bekendt, i høreapparatet gemt og fortrinsvis ved normal brug automatisk (f.eks. en melodi ved tænding) eller brugerinitieret (f.eks. programkontakt-bekræftelsessignal) afspillet og ved mikrofonen genoptaget signal af mikrofonadfærden for hver genstart eller på en bestemt tidspunkt (f.eks. efter programomskiftning). Alternativt til brug af det direkte spektrum kan kurverne yderligere vægtes i henhold til dBA eller lydstyrken for så først at gribe ind, når høreapparatbæreren perceptuelt ville registrere en ændring.

Tilbagemeldingen til høreapparatbrugeren via en sådan nøddrift kan ske visuelt via en LED på høreapparatet eller på en (fortrinsvis trådløs) tilsluttet perifert apparat ved hjælp af en optisk tekstbesked på et perifert apparat og/eller akustisk ved hjælp af en tilsvarende advarselsmeddelelse ved hjælp af toner (fx ved gentagelse næste gang høreapparatet tændes via en anden velkomstmelodi) eller SMS.

En særlig fordel ved opfindelsen ligger i den konstante overvågning og evaluering af mikrofonsignalerne, for dernæst at skifte til et enkeltmikrofon-nødpro-gram, når det kræves under drift. Som følge heraf kan signalforvrængninger systematisk elimineres, hvilket ellers skyldes en defekt drift af tokanalalgorit-merne. Et abrupt svigt er usandsynligt og tillader videre brug af høreapparatet, indtil en akustiker kan besøges. Høreapparatet melder automatisk en begivenhedsbaseret serviceanmodning.

Claims (9)

1. Høreindretning der omfatter - et antal mikrofoner (10, 11), - en beslutningsindretning (16) til at bestemme, om en af mikrofonerne (10, 11) er defekt, og - en signalbehandlingsindretning (12) til at behandle signalerne fra mikrofonerne med et antal behandlingsalgoritmer, hvor - signalbehandlingsindretningen (12) automatisk skifter fra en første (13) af behandlingsalgoritmerne til en anden (14) af behandlingsalgoritmerne, hvis det i beslutningsindretningen (16) er besluttet, at en af mikrofonerne (10, 11) er defekt, hvor den første signalbehandlingsalgoritme (13) er udformet til flerkanalbehandling, og den anden signalbehandlingsalgoritme (14) er udformet til enkeltkanalbehandling, og signalbehandlingsindretningen (12) skifter fra flerkanalalgoritmen til enkeltkanalalgoritmen, hvis en af mikrofonerne (10, 11) er defekt, kendetegnet ved, at den anden behandlingsalgoritme (14), til hvilken der omskiftes fra den første behandlingsalgoritme (13), hvis en mikrofon er defekt, ikke eksplicit er afstemt med den første behandlingsalgoritme (13).

2. Høreindretningen ifølge krav 1, hvor signalbehandlingsindretningen (12) er udformet til at deaktivere en flerkanalbehandlingsalgoritme, hvis en af mikrofonerne (10, 11) er defekt.

3. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor beslutningsindretningen (16) har en niveaumåler, der måler niveauerne af mikrofonsignalerne, og en forudsigelsesanalyse kan udføres af beslutningsindretningen, hvor signalet fra en af mikrofonerne kan forudsiges på basis af signalet fra en anden mikrofon for at udlede en beslutning fra en afvigelse af det forudsagte signal fra et forudbestemt signal og de målte niveauer.

4. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor en af behandlingsalgoritmerne implementerer en retningsbestemt mikrofontilstand, og en anden algoritme implementerer en omnidirektionel tilstand, og beslutningsindretningen (16) skifter til omnidirektionel tilstand, hvis en af mikrofonerne (10, 11) er defekt.

5. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, som har en hukommelsesindretning ved hjælp af hvilken en beslutning fra beslutningsindretningen (16) kan logges sammen med tidsinformation.

6. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor signalbehandlingsindretningen (12) automatisk kan generere et advarselssignal for at advare brugeren, når behandlingsalgoritmerne skiftes automatisk.

7. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor en spektralreferencekurve for en eller flere af mikrofonerne (10, 11) til beslutningstagning med hensyn til en defekt er gemt i beslutningsindretningen (16).

8. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor en lydstyrke af et lydsignal der er optaget af mikrofonen eller mikrofonerne (10, 11) anvendes som grundlag for beslutningen af beslutningsindretningen (16).

9. Høreindretning ifølge et af de foregående krav, hvor beslutningsindretningen er udformet således, at mikrofonernes ydeevnestilstand kan bestemmes både under driften af høreapparatet og i en ladetilstand, hvori et batteri af høreapparatet oplades .