EP2654321B1 - Verfahren zum Betreiben einer Hörvorrichtung - Google Patents

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EP2654321B1
EP2654321B1 EP13158959.0A EP13158959A EP2654321B1 EP 2654321 B1 EP2654321 B1 EP 2654321B1 EP 13158959 A EP13158959 A EP 13158959A EP 2654321 B1 EP2654321 B1 EP 2654321B1
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EP
European Patent Office
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counter
value
operating parameter
filter
output
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EP13158959.0A
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Roland Barthel
Uwe Rass
Florian Steinke
Clemens Otte
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Sivantos Pte Ltd
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Sivantos Pte Ltd
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Publication date
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    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/43—Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a hearing device, in which an operating parameter of the hearing device is determined and smoothed by means of a filter.
  • the invention further relates to a hearing device with a signal processing device, wherein at least one operating parameter of the signal processing device is adjustable and can be smoothed by a filter
  • a hearing device here means any device which can be worn in or on the ear and causes a hearing, in particular a hearing aid, a headset, headphones and the like.
  • Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired.
  • different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external receiver
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is standard integrated into a signal processing unit. This basic structure is in FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid. In a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear, one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed.
  • a signal processing unit 3 which is also integrated in the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier.
  • the power supply of the hearing device and in particular the signal processing unit 3 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5
  • the signal processing unit has operating parameters that are dependent on the microphone signals. For example, depending on a noise intensity, the intensity of noise filtering is varied or an additional directional microphone of a given strength is activated depending on an acoustic environment.
  • the WO 2004/075093 A2 describes a method for classifying music signals by means of a classifier and using a wavelet filter. In this case, a parameter set obtained by means of the wavelet filter is classified by the classifier and thus an allocation of the received music signal to a specific music direction is made possible.
  • the US 2010/0027820 A1 describes a method for classifying a background noise in environmental classes. For this purpose, values of a signal level in a histogram for a number of different frequency bands are used.
  • a method for recording operating parameters of a hearing device in which input data are classified according to their belonging to value ranges. For each input value, a counter assigned to the respective value range is incremented, so that a histogram is obtained which reflects the distribution of the input values.
  • a method according to the preamble of claim 1 and a hearing device according to the preamble of claim 8 are made EP 1 858 292 A1 known.
  • operating parameters of the hearing device are smoothed in the form of an activity parameter set by temporal averaging.
  • input parameters in the form of input audio signals of an acoustic environment are classified according to their membership in a plurality of classes.
  • a class similarity factor is determined that reflects the similarity of the acoustic environment to the given acoustic environment of the particular class.
  • the activity parameter set is predefined from a number of Basic parameter sets determined.
  • the activity parameter set is determined in particular by mixing the basic parameter sets.
  • the basic parameter set which is assigned to the class with the greatest similarity factor is selected as the activity parameter set.
  • time-averaged activity parameter sets are used to control functions of the hearing device to enable smooth changes in the transfer function of the hearing device.
  • each unsmoothed value-this input value is classified in accordance with its membership in a plurality of predetermined classes and an associated counter of the respective class to which the input value belongs is incremented.
  • the counter value of the counter can be incremented by one, but it is also possible to use other increments, which may vary from step to step.
  • the counter with the largest counter value is determined and an operating parameter value assigned to the counter with the largest counter value is output as the output variable of the filter.
  • the operating parameter value assigned to the counter with the largest counter value is output as the output variable only if the counter exceeds a predetermined threshold value. Otherwise, the last output operating parameter value is retained as output.
  • the choice of the threshold value essentially determines the window width of the smoothing algorithm.
  • the method is particularly suitable for smoothing operating parameters of the hearing device, which are already present in discretized form.
  • This may be, for example, the evaluation of the acoustic environment of the hearing device according to several discrete classes (conversation situation, background music and the like).
  • the method is also suitable for the treatment of non-discrete, real-valued operating parameters.
  • the classes are preferably represented by contiguous intervals over predefined, non-discrete value ranges in order to achieve a discretization in the first step of the method, which enables a particularly memory-efficient processing.
  • an input value in this variant of the method affects not only the counter of the class to which it belongs directly, but also the counters of adjacent classes. This leads to additional smoothing and improves the robustness of the algorithm.
  • each input value y i of the operating parameter the counter value v j of a class j of the classes, which is assigned an interval with the center b j by (1- ⁇ ) max (0,1- (
  • the invention further relates to a hearing device of the type mentioned above, whose signal processing device is designed to classify the input value according to its membership in a plurality of predetermined classes for smoothing the operating parameter for each input value and a counter associated with the respective class to which the input value belongs to increase, to determine the counter with the largest counter value and output an operating parameter value associated with the counter with the largest counter value as the output size of the filter.
  • a robust and memory-efficient smoothing of the operating parameters of the hearing device can be achieved in this way.
  • hearing devices must be adapted to the particular acoustic environment in which they are used.
  • different operating parameters of the hearing device can be adjusted depending on the environmental conditions. For example, the strength of a noise filtering can be changed, additional directional microphones with different sensitivity can be switched on and the like.
  • the operating parameters are determined in dependence on an acoustic input signal of the hearing device. ever Depending on the type of acoustic event, it can lead to strong, sudden fluctuations in the operating parameters, which affect hearing comfort. For this reason, it is necessary to smooth the timing of these operating parameters.
  • FIG. 2 schematically illustrated embodiment of a method according to the invention can be achieved.
  • Input data 10 for the smoothing filter are classified according to their membership in a plurality of classes 12. If an input value 10 falls in one of the classes 12, a counter associated with class 12 is incremented. If one of the counters exceeds a predetermined threshold value 14, the output value of the filter is output as output value assigned to the class 12 belonging to the counter and all counters are reset to zero. Otherwise, the previous output value is retained.
  • the signal processing device 3 therefore only has to provide storage space for the counters of the classes 12.
  • the storage space requirement is independent of the window width, which is determined by the choice of the threshold value 14.
  • the algorithm is robust against outliers and transient events and thus enables a reliable smoothing of already discretized input values 10.
  • the counters v j are modified in dependence on the current input value y i . This is done according to the function v j ⁇ j + ⁇ v (1- ⁇ ) max (0; 1 - (
  • the described method exhibits a smoothing behavior similar to that of the exponentially weighted moving average strongly resembles. With higher robustness against outliers, however, much less space is needed.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hörvorrichtung, bei welchem ein Betriebsparameter der Hörvorrichtung bestimmt und mittels eines Filters geglättet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Hörvorrichtung mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung, wobei zumindest ein Betriebsparameter der Signalverarbeitungsvorrichtung einstellbar und durch ein Filter glättbar ist
  • Unter einer Hörvorrichtung wird hier jedes im oder am Ohr tragbare, einen Hörreiz verursachende Gerät verstanden, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen.
  • Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
  • Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
  • Die Signalverarbeitungseinheit weist Betriebsparameter auf, die von den Mikrofonsignalen abhängig sind. Beispielsweise wird in Abhängigkeit von einer Rauschintensität die Stärke einer Rauschfilterung variiert oder in Abhängigkeit von einer akustischen Umgebung ein zusätzliches Richtmikrofon mit einer gegebenen Stärke aktiviert.
  • Diese Betriebsparameter variieren also zeitlich mit der akustischen Umgebung. Um häufige sprunghafte Änderungen der Parameterwerte zu vermeiden, ist es üblich, den zeitlichen Verlauf der Parameterwerte mittels geeigneter Filter zu glätten.
  • Ein Beispiel hierfür sind gleitende Mittelwertfilter, wie der exponentiell gewichtete gleitende Mittelwert. Um mit einem solchen Filter eine Glättung zu erzielen, müssen die zu glättenden Daten über die gesamte Fensterbreite, in der die Glättung stattfinden soll, im Speicher der Signalverarbeitungseinheit vorgehalten werden. Bei üblichen Betriebsbedingungen, beispielsweise einer Samplingrate von 24 kHz und einer Fensterbreite von 3 s, fallen daher beträchtliche Datenmengen an, die aufgrund der begrenzten Speicherkapazität üblicher Sig nalverarbeitungsvorrichtungen schnell zu Kapazitätsproblemen führen können.
  • Die WO 2004/075093 A2 beschreibt ein Verfahren zum Klassifizieren von Musiksignalen mittels eines Klassifikators und unter Verwendung eines Wavelet-Filters. Dabei wird ein mittels des Wavelet-Filters gewonnenes Parameterset durch den Klassifikator klassifiziert und somit eine Zuordnung des empfangenen Musiksignals zu einer bestimmten Musikrichtung ermöglicht.
  • Die US 2010/0027820 A1 beschreibt eine Methode zur Klassifizierung einer Geräuschkulisse in Umgebungsklassen. Hierzu wird auf Werte eines Signalpegels in einem Histogramm für eine Reihe von unterschiedlichen Frequenzbändern zurückgegriffen.
  • Aus der US 2010/0232633 A1 ist ein Verfahren zum Aufzeichnen von Betriebsparametern eines Hörgeräts bekannt, bei welchem Eingangsdaten nach ihrer Zugehörigkeit zu Wertebereichen klassifiziert werden. Für jeden Eingangswert wird ein dem jeweiligen Wertebereich zugeordneter Zähler inkrementiert, so dass ein Histogramm erhalten wird, welches die Verteilung der Eingangswerte wiedergibt.
  • Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und eine Hörvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 sind aus EP 1 858 292 A1 bekannt. Dabei werden Betriebsparameter der Hörvorrichtung in Form eines Aktivitätsparametersatzes durch zeitliche Mittelung geglättet. Zur Ermittlung der Betriebsparameter werden Eingangsparameter in Form von Eingangsaudiosignalen einer akustischen Umgebung gemäß ihrer Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von Klassen klassifiziert. Für jede der mehreren Klassen wird ein Klassenähnlichkeitsfaktor ermittelt, der die Ähnlichkeit der akustischen Umgebung mit der vorgegebenen akustischen Umgebung der jeweiligen Klasse wiedergibt. Anhand der Klassenähnlichkeitsfaktoren wird der Aktivitätsparametersatz aus einer Anzahl von vorgegebenen Grundparametersätzen ermittelt. Der Aktivitätsparametersatz wird hierbei insbesondere durch Mischung der Grundparametersätzen ermittelt. Alternativ hierzu wird als Aktivitätsparametersatz der Grundparametersatz ausgewählt, der derjenigen Klasse mit dem größten Ähnlichkeitsfaktor zugeordnet ist. Optional werden zeitlich gemittelte Aktivitätsparametersätze zur Steuerung von Funktionen der Hörvorrichtung verwendet, um weiche Änderungen der Übertragungsfunktion der Hörvorrichtung zu ermöglichen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine Glättung von zeitlich variierenden Betriebsparameterwerten einer Hörvorrichtung bei möglichst geringem Speicherbedarf ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird für jeden Eingangswert - also jeden ungeglätteten Wert - dieser Eingangswert gemäß dessen Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von vorgegebenen Klassen klassifiziert und ein der jeweiligen Klasse, welcher der Eingangswert zugehört, zugeordneter Zählers erhöht. Im einfachsten Fall kann der Zählerwert des Zählers dabei um eins inkrementiert werden, es können jedoch auch andere, gegebenenfalls von Schritt zu Schritt variierende Inkremente Verwendung finden. Anschließend wird der Zähler mit dem größten Zählerwert bestimmt und ein dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordneter Betriebsparameterwert als Ausgabegröße des Filters ausgegeben.
  • Ein solches Glättungsverfahren kommt verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Algorithmen mit deutlich weniger Speicher aus. Anstelle die Eingangsdaten über die gesamte Fensterbreite speichern zu müssen, wird lediglich Speicherplatz für die den jeweiligen Klassen zugeordneten Zähler benötigt, so dass das Verfahren insbesondere geeignet ist, unter den relativ limitierten Bedingungen von Hörvorrichtungen eingesetzt zu werden.
  • In einer ersten Variante des Verfahrens wird nur dann der dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordnete Betriebsparameterwert als Ausgabegröße ausgegeben, wenn der Zähler einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Andernfalls wird der zuletzt ausgegebenen Betriebsparameterwert als Ausgangsgröße beibehalten. Die Wahl des Schwellenwertes bestimmt dabei im Wesentlichen die Fensterbreite des Glättungsalgorithmus.
  • In diesem Fall ist es zweckmäßig, bei Überschreiten des Schwellenwerts durch einen der Zähler nach Ausgeben der Ausgabegröße alle Zähler auf Null zu setzen, so dass die Glättungswirkung erhalten bleibt und der Speicherplatz limitiert wird.
  • In der bislang geschilderten Ausführungsform eignet sich das Verfahren insbesondere zur Glättung von Betriebsparametern der Hörvorrichtung, die bereits in diskretisierter Form vorliegen. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Bewertung des akustischen Umfelds der Hörvorrichtung gemäß mehrerer diskreter Klassen (Gesprächssituation, Hintergrundmusik und dgl.) handeln.
  • Das Verfahren eignet sich jedoch auch zur Behandlung nichtdiskreter, reellwertiger Betriebsparameter. In diesem Fall werden die Klassen vorzugsweise durch zusammenhängende Intervalle über vorgegebene, nicht-diskrete Wertebereiche repräsentiert, um im ersten Schritt des Verfahrens eine Diskretisierung zu erzielen, die eine besonders speichereffiziente Bearbeitung ermöglicht.
  • Es ist dabei ferner zweckmäßig, vor dem Erhöhen des Zählerwertes alle Zählerwerte um einen vorgegebenen Faktor λ mit 0≤λ≤1 zu skalieren. Eine solche Skalierung begrenzt das Wachstum der Zählerwerte und bestimmt damit indirekt die Fensterbreite des Glättungsalgorithmus. Ferner beeinflusst die Skalierung, inwieweit in der Vergangenheit liegende Werte die aktuelle Ausgangsgröße des Filters bestimmen, so dass durch die Wahl von λ die Eigenschaften des Filters besonders einfach angepasst werden können.
    Anstelle, wie in der zuerst beschriebenen Variante, die Zähler für jede Klasse, der ein Eingangswert zugeordnet werden kann, einfach um eins zu inkrementieren, wird hier vorzugsweise eine komplexere Zählweise gewählt. Hierbei werden alle Zählerwerte um einen Betrag erhöht, welcher abhängig von einem Abstand des Eingangswertes von einem Mittelpunkt des der jeweiligen Klasse entsprechenden Intervalls ist.
  • Mit anderen Worten beeinflusst ein Eingangswert in dieser Variante des Verfahrens nicht nur den Zähler der Klasse, welcher er unmittelbar zugehört, sondern auch die Zähler benachbarter Klassen. Dies führt zu einer zusätzlichen Glättung und verbessert die Robustheit des Algorithmus.
  • Es ist dabei besonders zweckmäßig, für jeden Eingangswert yi des Betriebsparameters der Zählerwert vj einer Klasse j der Klassen, der ein Intervall mit dem Mittelpunkt bj zugeordnet ist, um (1-λ)max(0,1-(|yi-bj|)/σ)) zu erhöhen, wobei σ einen vorgegebenen Einflussradius darstellt.
  • Klassen, deren Intervallmittelpunkt weiter als der Betrag von σ von dem Eingangswert entfernt sind, werden also nicht beeinflusst, so dass durch die Wahl von σ die Glättungseigenschaften des Filters eingestellt werden können.
  • Insgesamt wird so ein Algorithmus geschaffen, der bei gleichbleibend geringem Speicherbedarf über eine beliebige Fensterbreite sowohl diskretisierte als auch nicht-diskrete, reellwertige Daten zu glätten vermag und dabei robust gegenüber Ausreißern und transienten Ereignissen ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Hörvorrichtung der eingangs genannten Art, deren Signalverarbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, zum Glätten des Betriebsparameters für jeden Eingangswert den Eingangswerts gemäß dessen Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von vorgegebenen Klassen zu klassifizieren und einen der jeweiligen Klasse, welcher der Eingangswert zugehört, zugeordneten Zählers zu erhöhen, den Zähler mit dem größten Zählerwert zu bestimmen und einen dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordneten Betriebsparameterwerts als Ausgabegröße des Filters auszugeben. Wie bereits anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, kann hierdurch eine robuste und speichereffiziente Glättung der Betriebsparameter der Hörvorrichtung erzielt werden.
  • Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • FIG 1
    den schematischen Aufbau einer Hörvorrichtung gemäß dem Stand der Technik und
    FIG 2
    eine schematische Darstellung des Ablaufs eines Ausführungsbeispiels eines Erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Um eine für den Benutzer optimale Ausgabe zu erzielen, müssen Hörvorrichtungen an die jeweilige akustische Umgebung, in welcher sie benutzt werden, angepasst werden. Hierzu können in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen verschiedene Betriebsparameter der Hörvorrichtung eingestellt werden. Beispielsweise kann die Stärke einer Rauschfilterung verändert werden, zusätzliche Richtmikrofone mit unterschiedlicher Empfindlichkeit zugeschaltet werden und dergleichen.
  • Die Betriebsparameter werden dabei in Abhängigkeit von einem akustischen Eingangssignal der Hörvorrichtung bestimmt. Je nach Art des akustischen Geschehens kann es dabei zu starken, plötzlichen Schwankungen der Betriebsparameter kommen, die den Hörkomfort beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es notwendig, den zeitlichen Verlauf dieser Betriebsparameter zu glätten.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Glättungsverfahren, wie beispielsweise die exponentiell gewichtete gleitende Mittelung, benötigen jedoch große Mengen an Speicherplatz, da die kompletten zu glättenden Eingangsdaten über die gesamte Fensterbreite des Glättungsalgorithmus im Speicher vorgehalten werden müssen, was die begrenzten Ressourcen der Signalverarbeitungsvorrichtung 3 schnell auslasten kann.
  • Eine wesentlich geringere Speichernutzung kann durch das in FIG 2 schematisch veranschaulichte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt werden.
  • Eingangsdaten 10 für das Glättungsfilter werden hierbei gemäß ihrer Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von Klassen 12 klassifiziert. Fällt ein Eingangswert 10 in eine der Klassen 12, so wird ein der Klasse 12 zugehöriger Zähler inkrementiert. Überschreitet einer der Zähler einen vorgegebenen Schwellenwert 14, so wird als Ausgangswert des Filters ein der dem Zähler zugehörigen Klasse 12 zugeordneter Ausgangswert ausgegeben und alle Zähler auf Null zurückgesetzt. Andernfalls wird der bisherige Ausgangswert beibehalten.
  • Die Signalverarbeitungseinrichtung 3 muss also nur Speicherplatz für die Zähler der Klassen 12 bereitstellen. Der Speicherplatzbedarf ist dabei unabhängig von der Fensterbreite, die durch die Wahl des Schwellenwertes 14 bestimmt wird. Gleichzeitig ist der Algorithmus robust gegen Ausreißer und transiente Ereignisse und ermöglicht somit eine zuverlässige Glättung bereits diskretisierter Eingangswerte 10.
  • Sollen reellwertige, nicht-diskrete Eingangsgrößen geglättet werden, kann das in FIG 2 schematisch gezeigte Verfahren verfeinert werden. Für eine Sequenz y0, y1, ..., yi von Eingangswerten wird dabei zunächst eine Diskretisierung durchgeführt. Jedes yi wird dabei einem Intervall j mit dem Mittelpunkt bj zugeordnet. Für jedes Intervall j existiert ferner ein Zähler vj, der zu Beginn des Verfahrens auf einen Anfangswert, vorzugsweise Null, initialisiert wird.
  • Für jeden neuen Eingangswert yi, den das Filter erhält, werden zunächst alle Zähler vj durch Multiplikation mit einem Faktor λ mit 0≤λ≤1 skaliert. Dies limitiert das Wachstum der Zählerwerte, so dass hier kein Nullsetzen der Zähler vj in vorgegebenen Abständen stattfinden muss. Weiterhin wird durch die Skalierung bestimmt, wie stark in der Vergangenheit bearbeitete Eingangswerte yi den gegenwärtigen Ausgabewerte des Filters beeinflussen. Die mittlere Lebensdauer der Zählerwerte beträgt aufgrund der Skalierung λ-1, was als Fensterbreite des Filters betrachtet werden kann.
  • Nach der Skalierung werden die Zähler vj in Abhängigkeit von dem aktuellen Eingangswert yi modifiziert. Dies erfolgt gemäß der Funktion vj → λvj + (1-λ) max (0; 1 - (|yi-bj|)/σ). σ stellt dabei einen Einflussradius dar.
    Für einen gegebenen Eingangswert yi werden also alle Zähler vj, die einem Intervall j zugeordnet sind, dessen Mittelpunkt bj weniger als σ vom Eingangswert yi entfernt liegt, proportional zum Abstand zwischen yi und bj erhöht. Dies führt zu einer zusätzlichen Glättung der Filterausgabe und verbessert die Robustheit des Filters.
  • Nach dem Erhöhen der Zähler vj wird schließlich der größte Zählerwert vj bestimmt und als Ausgabewert des Filters der Mittelpunkt bj des diesem Zähler vj zugeordneten Intervalls j ausgegeben. Daraufhin kann der nächste Eingangswert yi bearbeitet werden.
  • Das beschriebene Verfahren zeigt ein Glättungsverhalten, welches demjenigen des exponentiell gewichteten gleitenden Mittels stark ähnelt. Bei höherer Robustheit gegenüber Ausreißern wird jedoch deutlich weniger Speicherplatz gebraucht.
  • Es ist weiterhin möglich, als Ausgangswerte der Zähler vj negative Werte zu verwenden, und nur dann den Ausgabewert des Filters zu ändern, wenn einer der Zähler vj Null erreicht oder überschreitet. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass über vorbestimmbare Zeitabschnitte hinweg keine Änderung des Ausgabewertes erfolgt, um eine besonders glatte Ausgabe zu erzielen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer im oder am Ohr tragbaren Hörvorrichtung, bei welchem ein Betriebsparameter der Hörvorrichtung bestimmt wird, wobei der Betriebsparameter mittels eines Filters geglättet wird, und wobei in einem Schritt a) jeder zu glättende Eingangswert des Filters gemäß dessen Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von vorgegebenen Klassen klassifiziert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem Schritt a) ein der jeweiligen Klasse, welcher der Eingangswert zugehört, zugeordneter Zähler erhöht wird,
    - in einem nachfolgenden Schritt b) der Zähler mit dem größten Zählerwert bestimmt wird, und
    - in einem nachfolgenden Schritt c) ein dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordneter Betriebsparameterwert als Ausgabegröße des Filters ausgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) nur dann der dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordnete Betriebsparameterwert als Ausgabegröße ausgegeben wird, wenn der Zählerwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und dass ansonsten der zuletzt ausgegebenen Betriebsparameterwert als Ausgangsgröße beibehalten wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des Schwellenwerts durch einen der Zählerwerte in Schritt c) nach Ausgeben der Ausgabegröße alle Zählerwerte auf Null gesetzt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede der Klassen jeweils ein zusammenhängendes Intervall über einen vorgegebenen nichtdiskreten Wertebereich ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erhöhen des Zählerwerts in Schritt a) alle Zählerwerte um einen vorgegebenen Faktor λ mit 0≤λ≤1 skaliert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) alle Zählerwerte um einen Betrag erhöht werden, welcher abhängig von einem Abstand des Eingangswertes von einem Mittelpunkt des der jeweiligen Klasse entsprechenden Intervalls ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    für jeden Eingangswert yi des Betriebsparameters der Zähler vj einer Klasse j der Klassen, der ein Intervall mit dem Mittelpunkt bj zugeordnet ist, um (1-λ)max(0,1-(|yi-bj|)/σ)) erhöht wird, wobei σ einen vorgegebenen Einflussradius darstellt.
  8. Hörvorrichtung, welche im oder am Ohr tragbar ist, mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung (3) einschließlich eines Filters, wobei zumindest ein Betriebsparameter der Signalverarbeitungsvorrichtung (3) einstellbar ist, wobei der Betriebsparameter durch das Filter glättbar ist und wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (3) dazu ausgelegt ist, zum Glätten des Betriebsparameters zunächst für jeden zu geglättenden Eingangswert des Filters den Eingangswert gemäß dessen Zugehörigkeit zu einer Mehrzahl von vorgegebenen Klassen zu klassifizieren
    dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung (3) dazu ausgelegt ist, einen der jeweiligen Klasse, welcher der Eingangswert zugehört, zugeordneten Zähler zu erhöhen, in Folge den Zähler mit dem größten Zählerwert zu bestimmen und dann einen dem Zähler mit dem größten Zählerwert zugeordneten Betriebsparameterwert als Ausgabegröße des Filters auszugeben.
EP13158959.0A 2012-04-17 2013-03-13 Verfahren zum Betreiben einer Hörvorrichtung Active EP2654321B1 (de)

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