EP1995990A2 - Drahtloses Übertragungssystem für Hörgeräte - Google Patents

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EP1995990A2
EP1995990A2 EP20080016304 EP08016304A EP1995990A2 EP 1995990 A2 EP1995990 A2 EP 1995990A2 EP 20080016304 EP20080016304 EP 20080016304 EP 08016304 A EP08016304 A EP 08016304A EP 1995990 A2 EP1995990 A2 EP 1995990A2
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hearing
hearing aid
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transmission
circuit
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Sivantos GmbH
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Siemens Audiologische Technik GmbH
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    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Electric hearing aids
    • H04R25/55Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/51Aspects of antennas or their circuitry in or for hearing aids
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/03Aspects of the reduction of energy consumption in hearing devices
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R25/00Electric hearing aids
    • H04R25/55Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/552Binaural

Definitions

  • the present invention relates to a hearing device with a radio device for signal transmission, in particular to a second hearing device, wherein the radio device has an antenna device for transmitting and / or receiving. Furthermore, the present invention relates to a hearing aid, in which measures for Störsignalverminderung are met and a corresponding method for noise reduction in hearing aid reception signals of the wireless transmission system.
  • the object of the present invention is therefore to provide a wireless coupling of hearing aids with improved power consumption.
  • this object is achieved by a hearing device having a radio device for signal transmission, in particular to a second hearing device, wherein the radio device has an antenna device for transmitting and / or receiving, and wherein the antenna device comprises a self-excited oscillating circuit.
  • the invention provides a hearing aid with a receiving device for receiving a plurality of values of at least one radio signal, the receiving device having a median filter device with which a mean value of the plurality of values for noise reduction can be determined.
  • the above object according to the present invention is also achieved by a method of noise reduction in hearing aid reception signals by receiving a plurality of values of at least one radio signal by a hearing aid, and median filtering of the plurality of values to obtain a mean value for noise reduction within the received radio signal.
  • the invention is based on the idea of constructing a transmission link via which control data can be transmitted at a low rate.
  • this can be realized by a half-duplex transmission path.
  • the long wave range should be used for the transmission.
  • this can be realized economically by an inductive coupling with the respective other hearing aid.
  • a quartz oscillator for a frequency reference for data transmission for spatial reasons is not possible. Therefore, the antenna oscillator described below is favorably used on the transmission side as a frequency standard for the transmission system.
  • a bit clock (bit clock) can be derived by dividing down the carrier frequency for the transmitted data stream.
  • a LC oscillator consisting of a coil and a capacitor is used as a transmitting antenna, which has a high quality, eg. B. Q> 10.
  • This LC oscillator ensures high efficiency. It can be stimulated, for example, in the transmission case with low power and then oscillates. The resulting in the resonant circuit high reactive currents ensure good radiation of the coil (leakage inductance). For data transmission, this self-excited resonant circuit can be detuned in its resonant frequency and thus used for frequency modulation.
  • a median filter device can be used after narrowband filtering and digitization for noise reduction.
  • the median filter can be obtained from several values, a mean value, which has a relatively small amount of noise.
  • the LC resonant circuit can be used both for generating a carrier frequency for transmitting and for clocking the receiving device, in particular a filter device contained therein.
  • the data rate is determined from the carrier frequency and a predetermined divider.
  • the receiving device first synchronizes to the carrier frequency and the filtering, eg width of the median filter, adapts adaptively to the carrier frequency or data rate, so that a suitable evaluation can take place.
  • the radio device of the hearing aid consists of a transmitter circuit 1, an antenna circuit 2 and a receiver circuit 3.
  • a data processing unit 4 is connected to the receiver circuit 3.
  • the transmitter circuit 1 comprises an amplifier 11 which is connected to the antenna circuit 2 via a switch S1.
  • the switch S1 is closed and the antenna circuit 2, which consists of a parallel connection of a coil L1 and a capacitor C1, is energized by corresponding feedback with the amplifier 11 at resonant frequency.
  • a series circuit of a capacitor C2 and a switch S2 is connected. If the capacitor C2 is turned on to the capacitor C1, the resonance capacity increases, whereby the resonance frequency decreases. Thus, with the aid of the switch S2, the resonance frequency can be varied.
  • the coil L1 in the antenna resonant circuit 2 allows good radiation in the long wave range. If now the switch S2 is switched in the clock of the data to be transmitted, a corresponding frequency-modulated data signal is radiated wirelessly from the coil L1.
  • a compact resonant circuit can be realized in a very small space.
  • the resonant circuit 2 is also relatively low energy to operate because it needs to be triggered by the amplifier 11 only briefly. It just has to be that one Energy is supplied, which is lost by the radiation from the coil L1.
  • the receiver circuit 3 is also connected to the antenna circuit 2. If the antenna circuit 2 functions as a receiver, the signal in the receiver circuit 3 is first preamplified in a preamplifier 31 and then fed to a bandpass filter 32. Freed from inconsiderable frequency components, the signal is further amplified in an amplifier 33, optionally further processed and fed to a median filter 34. This median filter 34 filters out the middle of, for example, five values and thus ensures a very good suppression or reduction of interference. The output of the median filter 34 is connected to an evaluation unit 35. From the output of the evaluation unit 35, the received signal leaves the receiver circuit 3 and is transmitted to a further processing device 4, which serves for example for transmission control or an interface.
  • the antenna oscillator 2 connected between the transmitting part 1 and the receiving part 3, not only the resonance frequency of the antenna oscillator as a carrier frequency but also a corresponding bit clock can be transmitted.
  • the high-impedance connected to the antenna circuit 2 receiving part 3 is constantly active and derives in addition to the bit clock and the information transmitted by means of frequency modulation information from the received signal.
  • the receiving part or the receiver circuit 3 is thus able to ensure narrow-band information transmission for hearing aids from the signal transmitted inductively with low energy with suitable reduction of interference components.

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Abstract

Es soll ein Übertragungssystem für Hörgeräte bereitgestellt werden, das trotz geringer zur Verfügung stehender Energie eine verhältnismäßig störsichere Übertragung gewährleistet. Daher wird ein Hörgerät mit einem selbsterregten Schwingkreis (L1, C1) als Antenne (2) ausgestattet, die eine induktive Kopplung im Langwellenbereich ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ kann ein Hörgerät mit einer Empfangsvorrichtung (3) ausgestattet sein, die eine Medianfiltereinrichtung (34) aufweist, mit der ein mittlerer Wert aus mehreren Werten zur Störsignalverminderung ermittelt werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät mit einer Funkvorrichtung zur Signalübertragung insbesondere zu einem zweiten Hörgerät, wobei die Funkvorrichtung eine Antenneneinrichtung zum Senden und/oder Empfangen aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Hörgerät, bei dem Maßnahmen zur Störsignalverminderung getroffen sind sowie ein entsprechendes Verfahren zur Störsignalverminderung bei Hörgeräteempfangssignalen des drahtlosen Übertragungssystems.
  • In der Hörgerätetechnik ist die bidirektionale, drahtlose Kopplung der Hörgeräte bei binauraler Versorgung, d. h. die Versorgung jedes Ohrs mit jeweils einem Hörgerät, ein für viele Audiologen angestrebtes Ziel. Aufgrund der räumlichen und der energetischen Beschränkungen ist allerdings die Verwendung der bisher bekannten, drahtlosen Übertragungssysteme unter realen Bedingungen unmöglich. Insbesondere die Realisierung der Funktion des Sendens aus dem Hörgerät heraus ist mit vertretbarem Energieverbrauch bisher nicht realisierbar gewesen. In diesem Zusammenhang sind Hörgeräte bekannt, die über eine binaurale Kopplung auf Basis einer drahtlosen Übertragungsstrecke verfügen, wobei jedoch unidirektionale FM-Übertragungssysteme mit Audio-Bandbreite (CROS/BiCROS-Systeme) und hohem Energieaufwand eingesetzt werden. Derartige Lösungen sind insbesondere für IdO-Hörgeräte (In-dem-Ohr-Hörgeräte) nicht praktikabel.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine drahtlose Kopplung von Hörgeräten bei verbessertem Energieverbrauch zur Verfügung zu stellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörgerät mit einer Funkvorrichtung zur Signalübertragung insbesondere zu einem zweiten Hörgerät, wobei die Funkvorrichtung eine Antenneneinrichtung zum Senden und/oder Empfangen aufweist, und wobei die Antenneneinrichtung einen selbsterregten Schwingkreis umfasst.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Hörgerät mit einer Empfangsvorrichtung zum Empfangen mehrerer Werte mindestens eines Funksignals, wobei die Empfangsvorrichtung eine Medianfiltereinrichtung aufweist, mit der ein mittlerer Wert der mehreren Werte zur Störsignalverminderung ermittelbar ist.
  • Schließlich wird die oben genannte Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung auch gelöst durch ein Verfahren zur Störsignalverminderung bei Hörgeräteempfangssignalen durch Empfangen mehrerer Werte mindestens eines Funksignals durch ein Hörgerät, und Medianfiltern der mehreren Werte zur Gewinnung eines mittleren Werts für eine Störsignalverminderung innerhalb des empfangenen Funksignals.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Übertragungsstrecke aufzubauen, über die Steuerdaten mit geringer Rate übertragen werden können. Vorzugsweise kann dies durch eine Halb-Duplex-Übertragungsstrecke realisiert werden. Aus Gründen der Effektivität sollte für die Übertragung der Langwellenbereich verwendet werden. Vorzugsweise lässt sich dies wirtschaftlich durch eine induktive Kopplung mit dem jeweils anderen Hörgerät realisieren.
  • Bei Hörgeräten ist die Verwendung eines Quarzoszillators für eine Frequenzreferenz zur Datenübertragung aus räumlichen Gründen nicht möglich. Daher wird günstigerweise der nachfolgend beschriebene Antennenoszillator sendeseitig als Frequenznormal für das Übertragungssystem herangezogen. Neben der Festlegung der Übertragungsträgerfrequenz über die Resonanzfrequenz des Antennenoszillators kann für den übertragenen Datenstrom ein Bittakt (Bitclock) durch Herunterteilen der Trägerfrequenz abgeleitet werden.
  • Vorteilhafterweise wird als Sendeantenne ein LC-Oszillator bestehend aus einer Spule und einer Kapazität eingesetzt, der über eine hohe Güte, z. B. Q > 10, verfügt. Dieser LC-Oszillator gewährleistet eine hohe Effizienz. Er kann beispielsweise im Sendefall mit geringer Leistung angeregt werden und schwingt daraufhin auf. Die dabei im Schwingkreis entstehenden hohen Blindströme sorgen für eine gute Abstrahlung der Spule (Streuinduktivität). Zur Datenübertragung kann dieser selbsterregte Schwingkreis in seiner Resonanzfrequenz verstimmt und damit für Frequenzmodulation verwendet werden.
  • Empfangsseitig kann nach Schmalbandfilterung und Digitalisierung zur Störsignalverminderung eine Medianfiltereinrichtung eingesetzt werden. Mit dem Medianfilter lässt sich aus mehreren Werten ein mittlerer Wert gewinnen, der einen verhältnismäßig geringen Störanteil besitzt.
  • Aus Gründen der Energiewirtschaft empfiehlt es sich, die Kommunikation über eine Halb-Duplex-Übertragungsstrecke aufzubauen. Einen weiteren Energievorteil bringt eine schmalbandige Signalübertragung im Langwellenbereich. Auf hohe Bandbreiten, wie sie für die Übertragung von Audiodaten gefordert wird, kann hier in der Regel verzichtet werden.
  • In dem Hörgerät kann der LC-Schwingkreis sowohl für die Erzeugung einer Trägerfrequenz zum Senden als auch zum Takten der Empfangsvorrichtung, insbesondere einer darin enthaltenen Filtereinrichtung, eingesetzt werden. Damit ist es möglich, ein quarzunabhängiges Übertragungssystem zu bilden. Die Datenrate bestimmt sich dabei aus der Trägerfrequenz und einem vorgegebenen Teiler. Vorzugsweise synchronisiert sich die Empfangsvorrichtung zunächst auf die Trägerfrequenz und die Filterung, z.B. Breite des Medianfilters, passt sich an die Trägerfrequenz bzw. Datenrate adaptiv an, so dass eine geeignete Auswertung stattfinden kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Sendeteil und ein Empfangsteil eines erfindungsgemäßen Hörgeräts schematisch wiedergibt, näher erläutert. Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform stellt dabei jedoch nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Gemäß der schematischen Darstellung in der Figur besteht die Funkvorrichtung des erfindungsgemäßen Hörgeräts aus einer Senderschaltung 1, einem Antennenkreis 2 und einer Empfängerschaltung 3. Eine Datenverarbeitungseinheit 4 ist an die Empfängerschaltung 3 angeschlossen. Die Senderschaltung 1 umfasst einen Verstärker 11, der über einen Schalter S1 an den Antennenkreis 2 angeschlossen ist. Zum Senden wird der Schalter S1 geschlossen und der Antennenkreis 2, der aus einer Parallelschaltung einer Spule L1 und eines Kondensators C1 besteht, durch entsprechende Rückkopplung mit dem Verstärker 11 mit Resonanzfrequenz erregt.
  • Parallel zu dem Verstärker 11 ist eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C2 und einem Schalter S2 geschaltet. Falls der Kondensator C2 zu dem Kondensator C1 hinzugeschaltet wird, erhöht sich die Resonanzkapazität, wodurch die Resonanzfrequenz sinkt. Somit kann mit Hilfe des Schalters S2 die Resonanzfrequenz variiert werden.
  • Die Spule L1 im Antennenresonanzkreis 2 ermöglicht eine gute Abstrahlung im Langwellenbereich. Falls nun der Schalter S2 im Takt der zu übertragenden Daten geschaltet wird, wird von der Spule L1 ein entsprechendes frequenzmoduliertes Datensignal drahtlos abgestrahlt.
  • Durch die Verwendung des LC-Antennenkreises 2 kann in einem sehr geringen Bauraum ein kompakter Schwingkreis realisiert werden. Der Schwingkreis 2 ist darüber hinaus verhältnismäßig energiearm zu betreiben, da er durch den Verstärker 11 nur kurz angestoßen zu werden braucht. Es muss lediglich diejenige Energie zugeführt werden, die durch die Abstrahlung von der Spule L1 verloren geht.
  • Die Empfängerschaltung 3 ist ebenfalls an den Antennenkreis 2 angeschlossen. Fungiert der Antennenkreis 2 als Empfänger, so wird das Signal in der Empfängerschaltung 3 zunächst in einem Vorverstärker 31 vorverstärkt und anschließend einem Bandpassfilter 32 zugeführt. Befreit von unbeachtlichen Frequenzanteilen wird das Signal in einem Verstärker 33 weiter verstärkt, gegebenenfalls weiterverarbeitet und einem Medianfilter 34 zugeführt. Dieser Medianfilter 34 filtert aus beispielsweise fünf Werten den mittleren heraus und sorgt damit für eine sehr gute Unterdrückung beziehungsweise Verminderung von Störungen. Der Ausgang des Medianfilters 34 ist mit einer Auswerteeinheit 35 verbunden. Vom Ausgang der Auswerteeinheit 35 verlässt das Empfangssignal die Empfängerschaltung 3 und wird an eine Weiterverarbeitungseinrichtung 4, die beispielsweise zur Übertragungssteuerung dient oder eine Schnittstelle darstellt, übertragen.
  • Mit dem zwischen dem Sendeteil 1 und dem Empfangsteil 3 geschalteten Antennenoszillator 2 lässt sich nicht nur die Resonanzfrequenz des Antennenoszillators als Trägerfrequenz sondern auch ein entsprechender Bittakt übertragen. Der hochohmig an den Antennenkreis 2 angeschlossene Empfangsteil 3 ist ständig aktiv und leitet neben dem Bittakt auch die mittels Frequenzmodulation übertragene Information aus dem Empfangssignal ab.
  • Der Empfangsteil beziehungsweise die Empfängerschaltung 3 ist damit in der Lage, aus dem mit niedriger Energie induktiv übertragenen Signal mit geeigneter Verminderung von Störanteilen eine schmalbandige Informationsübertragung für Hörgeräte zu gewährleisten.

Claims (5)

  1. Hörgerät mit
    einer Funkvorrichtung zur Signalübertragung insbesondere zu einem zweiten Hörgerät, wobei die Funkvorrichtung eine Antenneneinrichtung (2) zum Senden und/oder Empfangen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Antenneneinrichtung (2) einen selbsterregten Schwingkreis (L1, C1) umfasst.
  2. Hörgerät nach Anspruch 1, wobei die Antenneneinrichtung (2) ausschließlich aus einem LC-Schwingkreis besteht.
  3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, das eine Empfangsvorrichtung (3) aufweist, welche zur Störsignalverminderung mit einer Medianfiltereinrichtung (34) versehen ist.
  4. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mit der Funkvorrichtung eine Halb-Duplex-Übertragungsstrecke aufbaubar ist.
  5. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit der Funkvorrichtung eine Signalübertragung im Langwellenbereich durchführbar ist.
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