EP3926982A2 - Verfahren zur richtungsabhängigen rauschunterdrückung für ein hörsystem, welches eine hörvorrichtung umfasst - Google Patents

Verfahren zur richtungsabhängigen rauschunterdrückung für ein hörsystem, welches eine hörvorrichtung umfasst Download PDF

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EP3926982A2
EP3926982A2 EP21175709.1A EP21175709A EP3926982A2 EP 3926982 A2 EP3926982 A2 EP 3926982A2 EP 21175709 A EP21175709 A EP 21175709A EP 3926982 A2 EP3926982 A2 EP 3926982A2
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target
hearing
input
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Sivantos Pte Ltd
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for direction-dependent noise suppression for a hearing system, which comprises a hearing device, with the aid of at least a first input transducer of the hearing system and a second input transducer of the hearing system, an interfering signal and a target signal being generated from sound in the surroundings, the interfering signal and / or the target signal are related to a first useful signal source arranged in a first direction, a weighting factor for the respective frequency band being determined for at least a plurality of frequency bands based on an acoustic parameter of the target signal and a corresponding acoustic parameter of the interference signal, and an input signal to be processed of the hearing system is weighted by frequency band based on the respective weighting factor, and an output signal is generated based on the input signal weighted in this way.
  • Hearing aids are portable devices that are used to compensate for a hearing loss of the respective wearer. Initially, the level of individual frequencies is increased, usually individually depending on the wearer, in order to make sound audible in those frequency bands for which the sound would otherwise be inaudible without a hearing aid or would be perceived too quietly due to the hearing loss. In order to provide additional support to the wearer, hearing aids often amplify a target signal (mostly speech) compared to background noise. The corresponding increase in the signal-to-noise ratio (“signal-to-noise ratio", SNR) is mainly carried out using two separate approaches.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the first approach uses two or more microphones, with the aid of which directional microphones can be used to achieve directional amplification of a target signal, while sound from other directions can be attenuated. While a satisfactory noise suppression can often be achieved in this way, the spatial perception of the wearer's surroundings is often impaired by the suppression of sound from individual spatial directions.
  • the second type of noise reduction in hearing aids tries to filter the energy of interfering signals from the overall signal. This is often done using spectral subtraction, e.g. using a Wiener filter.
  • the spectrum of interference signals is estimated (e.g. from speech pauses) in order to then subtract this spectrum from the overall signal. While the spectral subtraction gives very good results for stationary or only slowly changing noise, it works only inadequately for fast spectral changes in the interfering signal or in so-called "cocktail party" situations.
  • the spectral subtraction can often result in artifacts that can degrade the speech signal.
  • the problem described also applies in a broader sense to other hearing devices in which an input signal is to be processed and fed to the ear of a wearer, e.g. headphones, headsets for communication or the like.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for direction-dependent noise suppression for a hearing system with a hearing device, which method is intended to allow the most efficient and yet natural-sounding noise suppression.
  • a method for direction-dependent noise suppression for a hearing system which comprises a hearing device, in particular a hearing aid, with the aid of at least one first input transducer of the hearing system and a second input transducer of the hearing system, an interfering signal and a target signal are generated from sound in the environment, the interfering signal and / or the target signal being related to a useful signal source arranged in a target direction, the target signal being generated with a target directional characteristic which is via one of the The half-space opposite the target direction runs homogeneously or essentially homogeneously, with an acoustic parameter of the target signal being compared with a corresponding acoustic parameter of the interfering signal for at least a first plurality of frequency bands Signal amplitude and / or a signal power of the respective signal is used, and a preliminary weighting factor is determined on the basis of said comparison, the value range of which has at least three values, a weighting factor in each case for the frequency band based
  • a hearing device includes, in particular, a hearing aid which is preferably designed and set up to compensate for a hearing loss and / or a hearing impairment of the wearer. Any device is also included by means of which a sound signal is converted into a corresponding input signal by an input transducer and is processed for reproduction to the ear of the wearer of the device via corresponding signal processing, e.g. headphones or headset for communication.
  • an input transducer generally includes any form of electro-acoustic transducer which is set up to convert ambient sound into a corresponding electrical signal, the voltage or current amplitudes of which preferably reflect the amplitude profile of the ambient sound.
  • a hearing system is to be understood here in particular as any system that includes the hearing device and, if applicable one or more further devices, and thereby having the required number of input transducers as well as a control or computer device for processing the corresponding signals, in the event that the hearing system is not provided by the hearing device alone, between the said further device or devices a data connection, in particular a wireless connection, to the hearing device can be established to transmit the signals used and / or possibly further information.
  • the hearing system can also be provided completely by the hearing device.
  • the generation of an interfering signal and a target signal based on at least a first input transducer of the hearing system and a second input transducer of the hearing system includes in particular that the interfering signal and / or the target signal is each formed as a directional signal, which is based on the two signals of the first and the second Input transducer is generated.
  • this also includes the fact that the interference signal is generated only on the basis of the first input transducer, and the target signal is only generated on the basis of the second input transducer, a reverse assignment to the respective input transducers also being possible here.
  • the interfering signal and / or the target signal are related to a useful signal source, which means in particular that the target signal contains a higher proportion of signals from the useful signal source than the interfering signal. This can be achieved in particular by weakening the interfering signal in the target direction, but also by emphasizing the target direction relative to other directions or angular ranges in the target signal, or by both of the measures mentioned.
  • Generating the target signal with a target directional characteristic which runs homogeneously or essentially homogeneously over a half-space opposite the target direction preferably includes the target directional characteristic being the result of signal processing of the signal or signals used by the or . the input transducer used, and is related in particular to a free field as a result of said signal processing.
  • the described course of the target directional characteristic over the mentioned Half-space includes in particular that the course of the sensitivity according to the target directional characteristic has no turning points and no local minima, and / or that the sensitivity in the said half-space only has variations that compared to the maximum sensitivity of the target signal (preferably in the target direction ) are suppressed by at least 10 dB, preferably 15 dB, ie the difference between maximum and minimum sensitivity in said half-space is at most -10 dB, preferably at most -15 dB, based on the maximum sensitivity of the target signal (in the target direction). Such variations can then be neglected compared to a signal contribution from the target direction.
  • a homogeneous curve here means in particular that there is no variation in sensitivity in the said half-space within the framework of technical feasibility and accuracy. If you assign the angle 0 ° to the target direction, the opposite half-space is given by the angle range from 90 ° to 270 °.
  • the course of the target directional characteristic is homogeneous or essentially homogeneous for as large an angular range as possible, with the exception of a range of, for example, +/- 45 ° around the target direction, the transition to the mentioned range being around the target direction preferably designed continuously.
  • a homogeneous course of the target directional characteristic can be achieved in particular by an omnidirectional target signal.
  • the signal processing for generating the target signal from the signals of the first and the second input transducer includes a corresponding directional microphone; for a generation from only one signal of one of the two input transducers, this can mean in particular that the signal processing does not impose any directivity on the target signal.
  • weighting factors for noise suppression based on frequency bands are determined, based on which frequency bands with a high proportion of noise can be lowered in the input signal to be processed or frequency bands with a high proportion of a useful signal of the useful signal source can be relatively increased.
  • the input signal to be processed is here preferably given by the signal of a single input transducer, i.e. the first or second or possibly the further input transducer mentioned, with preprocessing such as A / D conversion, but possibly also preamplification, preferably as part of the Input transducer is to be treated.
  • an acoustic parameter of the target signal is now formed for a plurality of frequency bands and compared with the corresponding acoustic parameter of the interference signal.
  • the acoustic parameter is preferably such that information about the energy content in the relevant frequency band can be given for the respective signal.
  • a signal level and / or a signal amplitude and / or a signal power of the respective signal is used as the acoustic parameter, wherein the named parameter can be formed either directly from one of the named signal variables or from a monotonic, in particular strictly monotonic function, eg a quadratic or logarithmic function of the signal level and / or the signal power and / or the signal amplitude.
  • a quotient is formed from the signal level of the target signal in the frequency band as numerator and the signal level of the interference signal in the frequency band as denominator, or the said signal levels are compared with one another in some other way.
  • the comparison of the acoustic parameters mentioned is then mapped onto the preliminary weighting factor, the value range of which comprises at least three values, the value range being able to be discrete or continuous.
  • the comparison can take place in particular by dividing the said parameters.
  • a quotient based on the acoustic parameter of the target signal is preferred for at least some frequency bands of the first plurality formed as a numerator and based on the corresponding acoustic parameter of the interference signal as a denominator, and based on the respective quotient, the preliminary weighting factor is formed.
  • the preliminary weighting factor can be continuous or discrete.
  • the quotient is mapped monotonically to a value range comprising at least three discrete values for the relevant frequency bands to form the preliminary weighting factor, e.g. by assigning individual intervals of the value range of the quotient to individual discrete values of the preliminary weighting factor.
  • the comparison can, however, also take place in such a way that for at least some frequency bands of the first plurality the acoustic parameter of the target signal and the corresponding acoustic parameter of the interfering signal are subjected to a plurality of size comparisons, one of the two parameters being scaled differently for the individual size comparisons, and the respective value from the discrete, at least three-valued value range being assigned to the preliminary weighting factor on the basis of the size comparisons.
  • the signal level of the useful signal is compared with the signal level of the interference signal in the band for individual frequency bands. If the signal level of the useful signal is higher, the frequency band is assigned the largest value from the discrete value range for the preliminary weighting factor (e.g. 1.3). However, if the signal level of the interfering signal is higher, the target signal can be multiplied by a given factor> 1, for example, and the next comparison can be made with the interfering signal level. If the useful signal level is higher, the next value of the discrete value range (e.g. 0.75) can be assigned to the preliminary weighting factor for the frequency band. If the interference signal level is still higher, either the smallest value (e.g. 0.5) can be assigned for the preliminary weighting factor, or the process of scaling the useful signal can first be repeated again.
  • the smallest value e.g. 0.5
  • the input signal to be processed can now be weighted accordingly will. This can be done by directly applying the weighting factor to the signal components of the input signal to be processed in the relevant frequency band, or by averaging over time and / or normalizing the weighting factor before multiplication to the signal components of the associated frequency band.
  • individual static correction factors can be applied for each frequency band, which take into account, for example, spectral differences of the input transducers involved for different frequency bands, but also level and / or transit time differences, and correct the corresponding influence on the noise suppression.
  • An output signal is now generated on the basis of the input signal to be processed and weighted in this way. On the one hand, this can take place in that the output signal is generated directly from the signal components of said weighted input signal. If necessary, however, further signal processing of these signal components can take place here, such as suppression of acoustic feedback or the like, additional frequency band-dependent lowering or increasing depending on the individual audiological requirements of the wearer of the hearing device.
  • the output signal can, however, also be generated using signal components of a further signal, for example by directional microphones using a further signal, but also by the particularly broadband mixing of the weighted input signal with an omnidirectional signal or a directional signal.
  • the invention is based on the assumption that a useful signal from the useful signal source and a noise signal from one or more noise sources have different spectral information at each individual point in time, ie that the amplitude spectrum and the phase of the sound from the various sources are different at any point in time. Since the sound pressure fields of several sources add up through superposition, the spectral information is also a sum of the individual components of the individual sources. This means, in particular, that the sound pressure at the location of an input transducer is a sum of individual sources and reflections at any point in time, which may be filtered by transfer functions that determine the propagation of the sound from a source for the respective input converter.
  • a subtraction of the individual spectral components can lead to a selective attenuation or removal of these components from the total sum of the target signal (e.g. at the location of an input transducer for the input signal to be processed), or desired signal components can be specifically selected and can be raised.
  • the frequency band-wise energy components of the useful signal and of the noise signal are used if possible at any point in time or a sufficiently dense sequence of discrete points in time, the latter given, for example, via the sampling rate or via the individual "frames" of a spectral analysis using FFT or the like determine which energetic components originate from the useful signal source or the noise sources at any point in time, a direction-dependent filtering of the sound field by means of the target signal and the interfering signal is carried out in such a way that the proportion of the useful signal of the useful signal source in the generated target signal is significantly higher than in the generated interfering signal, which accordingly contains a significantly higher proportion of noise in its total energy.
  • the input signal to be processed can be relatively increased in such a frequency band compared to other frequency bands in which the acoustic parameter of the interfering signal is greater than the acoustic parameter of the target signal, since in those frequency bands a higher proportion of noise and a lower useful signal component is assumed.
  • the spatial isolation that the target signal carries out with respect to the interference signal with regard to the sound from the useful signal source is preferably used.
  • the essentially homogeneous course of the target signal in the half-space opposite the target direction due to the essentially homogeneous course of the target signal in the half-space opposite the target direction, a particularly natural sound can be achieved.
  • an interference signal is preferably used which, in the aforementioned half-space in the sense described above, also has as homogeneous a sensitivity as possible to the noise sources to be reduced.
  • Spectral components of noise from a direction that is clearly different from the target direction can thus be reduced from the input signal to be processed in such a way that a natural sound image is retained.
  • the advantages are not limited to the said half-space, but are also effective to a limited extent beyond the exact boundaries of the half-space due to the conditions of continuity and regularity of the signals used.
  • the weighting factor is preferably formed in each case on the basis of the preliminary weighting factor and on the basis of a normalization factor which is determined as a function of at least one preliminary weighting factor of the second plurality of frequency bands.
  • the normalization factor is preferably determined directly, that is to say in particular linearly and preferably identically, from a preliminary weighting factor of one of the frequency bands, possibly after time averaging.
  • Such a normalization allows a weighting of the individual frequency bands to be related to one another through the normalization, in that, for example, all relevant frequency bands are subject to the same normalization.
  • Determining the weighting factor as a function of at least one preliminary weighting factor includes in particular a respective time averaging of the acoustic parameters of the respective target and interference signal on which the at least one preliminary weighting factor is based.
  • the value of the normalization factor can also be limited upwards
  • the normalization factor for a frequency band is advantageously determined using a time average of the values of the acoustic parameters used and / or the values of the preliminary weighting factor in the same frequency band, and / or based on a maximum and / or a sum of the values of the preliminary weighting factors and / or one Signal level over all relevant frequency bands.
  • This also includes, in particular, a time average over the instantaneous maximum of the frequency band-wise values of the individual preliminary weighting factors and a maximum over the time averages of all relevant frequency bands.
  • a normalization of the preliminary weighting factor in a frequency band based on the maximum of the values of the preliminary weighting factors over all relevant frequency bands has the advantage, especially for a comparison based on a quotient, that for the frequency band in which the preliminary weighting factor is maximum, i.e. compared to the interference signal Most of the spectral energy is contained in the target signal (and thus the proportion of the useful signal is probably the largest), the weighting factor assumes the maximum value of 1.
  • a corresponding weighting of the input signal to be processed corresponds to a signal unchanged by the weighting.
  • a normalization based on a time average over the instantaneous maximum of the frequency band-wise values of the individual preliminary weighting factors or on the basis of a maximum over the time average of all relevant frequency bands is particularly advantageous.
  • a time averaging is preferably carried out over a period of time from 0.1 s to 1 s.
  • Such a temporal mean value formation can prevent a "pumping" of the background from occurring in the output signal as a result of short-term fluctuations in the useful signal.
  • the normalization can take place by means of a fixed value for the normalization factor, which can depend in particular on a weakening of the interference signal and on the absence of a useful signal (recognizable from the interference signal and the target signal).
  • Such a procedure has the advantage that in an acoustic environment in which there is no instantaneous useful signal, everything is reduced by the said fixed value, which is often perceived as more pleasant due to the noise or the background noise as the only noise component.
  • a signal with an essentially omnidirectional directional characteristic is expediently generated as the target signal, and a directional signal with a relative attenuation in the target direction is used as the interference signal.
  • a generation of a signal with an essentially omnidirectional directional characteristic is to be understood here in particular as meaning that said directional characteristic results as a result of the signal generation. This can be done on the one hand by a signal from an omnidirectional microphone as an input transducer, or on the other hand by an omnidirectional sum-and-delay signal or delay-and-subtract signal from an array of input transducers.
  • a directional signal with a relative attenuation in the target direction includes on the one hand that said attenuation occurs as a result of the signal generation, e.g. through differential directional microphones using the first and second input transducers.
  • an omnidirectional signal can also be generated (in the sense described above) and the desired attenuation can be achieved, e.g. via shadowing effects.
  • the generation of a signal with a specific directional characteristic means in particular the said directional characteristic in the free field as a result of the electroacoustic signal generation, while the use of a signal with a specific directional characteristic also means that it is due to the spatial circumstances of use Directional characteristics may include.
  • the interference signal preferably has a maximum, as total as possible, attenuation in the target direction;
  • the interference signal can be generated as an anti-cardioid directional signal based on the signals of the first and the second input transducer by corresponding time-delayed superimposition.
  • this is preferably limited to an upper limit value of 6 dB, preferably 12 dB, particularly preferably 15 dB, which is advantageous if there are no significant noise components in the meantime to counter a strong useful signal.
  • an anti-cardioid-shaped interference signal such a limitation can also be replaced or supplemented by a notch with a finite depth in the anti-cardioid-shaped directional characteristic, which can be achieved, for example, by a complex-valued superposition parameter of the two signals from the input transducers.
  • a directional signal oriented in the target direction is used as the target signal, which directional signal has an almost complete attenuation in the half-space opposite the target direction.
  • Almost complete attenuation includes, in particular, an attenuation of -10 dB, preferably -15 dB, such as in the case of one Signal with a club-shaped directional characteristic.
  • the interference signal preferably has as homogeneous a sensitivity as possible in said half-space, for example as a cardioid-shaped directional signal (with attenuation in the target direction) or as an omnidirectional signal.
  • the interference signal is advantageously generated at least on the basis of a first input transducer which is arranged in a housing that is worn at least partially behind a pinna by a wearer of the hearing device during normal operation of the hearing device.
  • the second or a further input transducer is preferably also arranged in the said housing.
  • the interference signal is then preferably formed as a directional signal from the two corresponding input signals of the two input transducers (that is to say of the first and the second or further input transducer).
  • the target signal can in particular be formed as an omnidirectional signal from the two input signals which are generated by the first and second input transducers arranged in the housing.
  • a so-called roll-on compensation of the interfering signal is preferably carried out, e.g. by means of a low-pass filtering if the interfering signal is generated as a delay-and-subtract directional signal of the input transducer signals, but the target signal, for example, as a delay-and-sum signal or as a signal from just one input transducer.
  • the aforementioned low-pass filtering can be omitted if the target signal is also generated as a delay-and-subtract signal.
  • the interference signal can, however, also be generated from just one input transducer using the natural shading effect of the pinna; the target signal is then preferably generated solely by the other input transducer, which can be arranged, for example, at the entrance of the auditory canal.
  • the first and the second input transducer are both arranged in the housing, which is given, for example, by a housing of a BTE or RIC hearing aid.
  • the interference signal can then be generated using differential directional microphones, the target signal as a "2-mic-omni" signal.
  • the input signal to be processed is expediently generated by an earpiece input transducer which is arranged in an earpiece which is worn by the wearer of the hearing device when it is used as intended, at least partially inserted into a concha and / or an auditory canal.
  • the earpiece input transducer can also be provided by the first or second input transducer in such a way that the input signal to be processed is also used to determine the interference signal and / or the target signal.
  • Interference and target signals can, however, also be generated separately from the input signal to be processed, e.g. as described above in a BTE / RIC housing.
  • the target signal is generated in a device that is external to the hearing apparatus.
  • the external device is to be understood here in particular as part of the hearing system and, as such, is preferably designed for communication with the hearing device via a corresponding connection.
  • a mobile phone can be used here as an external device, which is set up for the method in particular by a corresponding application that controls the microphone of the mobile phone as the first input transducer and the signal transmission with the hearing device.
  • the comparison of the useful signal with the interfering signal can in this case preferably take place on the hearing device after the target signal or the acoustic parameter has been transmitted accordingly by the mobile phone.
  • the interference signal can also preferably be generated by a second input transducer of the hearing device and then transmitted to the external device for the corresponding comparison of the acoustic parameters.
  • a dedicated external unit can be used as the external device, e.g. a so-called partner unit for a hearing aid as a hearing device.
  • the partner unit is worn on the body by a conversation partner of the wearer of the hearing aid, for example around the neck or in his vicinity, for example on a table in front of him, in order to make conversations more audible for the wearer of the hearing aid.
  • a conversation partner of the wearer of the hearing aid for example around the neck or in his vicinity, for example on a table in front of him, in order to make conversations more audible for the wearer of the hearing aid.
  • only one input transducer of the partner unit can be used to generate the target signal can be used, since the useful signal - the conversation contributions of the conversation partner who is in the immediate vicinity of the partner unit - is included in a signal that is generated by the partner unit in a particularly emphasized manner compared to any interfering noises.
  • the weighting factor is expediently further formed on the basis of a factor which takes into account volume differences and / or runtime differences and / or spectral differences in the respective frequency band between the first input transducer and / or the second input transducer and / or the further input transducer for generating the input signal to be processed.
  • the additional factor can e.g. if necessary, consider the different shading effects of the pinna.
  • the factor can take into account a relative transfer function from the location of the generation of the interference signal (e.g. housing on or behind the pinna) to the location of generation of the target signal (e.g. at the ear canal or in an external unit), preferably with regard to the assumed useful signal source. In this way, components for the weighting factor which arise due to different propagation of the sound to the location of the generation of the interference signal or the location of the generation of the target signal can be compensated.
  • the output signal is formed on the basis of the input signal to be processed, weighted in frequency bands with the respective weighting factors, and a further omnidirectional signal and / or a further directional signal.
  • a directional signal e.g. a cardioid-shaped directional signal
  • an audibility of artifacts can be reduced, while the natural sound impression is still retained.
  • the weighted input signal to be processed can be mixed with an omnidirectionally generated signal (in particular in the aforementioned proportions) for the formation of the output signal, which is particularly preferably generated by a different input transducer than the input signal to be processed.
  • first weighting factors are determined for a first useful signal source arranged in a first target direction in a frequency band
  • second weighting factors are determined in a frequency band for a second useful signal source arranged in a second target direction
  • the input signal to be processed in the respective Frequency band is weighted on the basis of a weighting factor, which is formed on the basis of the respective first weighting factor and on the basis of the respective second weighting factor, preferably as a mean value or as a product.
  • first weighting factors are determined with regard to a first useful signal source. This takes place on the basis of comparisons of acoustic parameters, which are obtained in the respective frequency bands from a first interference signal and a first target signal, which are related to the first useful signal source.
  • the first interference signal has a relative and, in particular, greatest possible attenuation in a first target direction, which is preferably given by the direction of the first useful signal source.
  • second weighting factors are determined for the input signal to be processed with respect to a second useful signal source, which is different from the first useful signal source and is in particular occupied in a second target direction different from the first target direction.
  • Those weighting factors that are now to be applied to the input signal to be processed are now determined by frequency band based on the first weighting factors (i.e. with regard to the first useful signal source) and using the second weighting factors (i.e. with regard to the second useful signal source), preferably using a product or one arithmetic mean, possibly weighted with a sound power of the respective useful signal sources, and in particular a suitable global normalization.
  • the hearing system preferably has a further hearing device, the preliminary weighting factor being determined for at least one frequency band in the hearing device, a contralateral preliminary weighting factor being transmitted to the hearing device from the further hearing device, and the weighting factor or a weighting factor for one transmitted by the further hearing device Contra-lateral input signal is determined by comparing the preliminary weighting factor with the contra-lateral preliminary weighting factor.
  • the hearing system is given in this case as a binaural hearing aid system, the hearing apparatus and the further hearing apparatus each being provided by a single hearing aid to be worn on one ear.
  • the contra-lateral input signal is then an input signal for a hearing aid which is generated in the other hearing aid and which is transmitted for binaural signal processing.
  • the contra-lateral preliminary weighting factor is preferably formed in the other hearing device in the same way as the preliminary weighting factor in the hearing device.
  • the weighting factor to be used by the hearing device is then formed on the basis of a comparison of the "local" preliminary weighting factor generated in the hearing device with the contra-lateral preliminary weighting factor from the other hearing device.
  • This procedure allows, in particular for a binaural hearing aid system, to "synchronize" the preliminary weighting factors on both sides, so to speak, in individual frequency bands, so that a distortion, for example of the "interaural level difference", can be prevented by, for example, a mean value of the preliminary weighting factors for the weighting factor is used on both sides (or, if necessary, the local preliminary weighting factor is weighted slightly more than the contra-lateral preliminary weighting factor, e.g. 0.6 to 0.4 or 0.7 to 0.3).
  • the contra-lateral preliminary weighting factor is preferably transmitted to the hearing device as a binary value, the contra-lateral weighting factor being assigned the value of the preliminary weighting factor if a deviation of the contra-lateral preliminary weighting factor from the preliminary weighting factor does not exceed a predetermined limit value.
  • the contra-lateral preliminary weighting factor is preferably discretized to three values or a few values more, and is compared with the "locally" present preliminary weighting factor, whose value range can initially also have even more values.
  • This range of values for the local provisional weighting factor can now on the one hand be mapped to coarser intervals for comparison with the contra-lateral provisional weighting factor (preferably the same number as the value range of the contra-lateral provisional weighting factor), so that the local provisional weighting factor is assigned as the weighting factor - and if necessary still normalized - if the contra-lateral provisional weighting factor lies in the same “coarser interval” as the “local” provisional weighting factor. If this is not the case, the preliminary weighting factors can be averaged for the weighting factor.
  • the invention also mentions a hearing system with a hearing device, the hearing system comprising at least two input transducers for generating an interference signal, a target signal and an input signal to be processed, the hearing device comprising at least one output transducer, and the hearing system comprising a control device which is used to carry out the The procedure described above is set up.
  • the hearing system according to the invention shares the advantages of the method according to the invention. The advantages specified for the method and for its further developments can be applied analogously to the hearing system.
  • the input signal to be processed can either be generated using one or both input transducers, which are also used for generating the interference signal and the target signal, or can be generated using a further input transducer of the hearing system.
  • the control device is preferably implemented in the hearing device. If the hearing device is provided by a binaural hearing aid system, the control device can also be provided by the entirety of the signal processing devices in both local units of the binaural system.
  • the hearing system can in particular comprise an external unit which is not to be regarded as part of the hearing apparatus, for example a mobile phone or the like with an input transducer, which is set up in particular to generate the target signal and / or the interfering signal, as well as possibly with a signal processing device, which in this case can also form part of said control device.
  • the hearing device is preferably designed as a hearing aid.
  • the use of the method described above is particularly advantageous for a hearing aid which is designed and set up in particular to compensate for a hearing impairment or a hearing loss of the wearer.
  • the hearing aid preferably comprises a housing in which a first input transducer and a second input transducer are arranged, the hearing aid comprising an earpiece in which a further input transducer is arranged for generating the input signal to be processed, and the control device is set up to use of the signals from the first input transducer and the second input transducer to form the interference signal and the target signal.
  • the interfering signal and / or the target signal for obtaining the frequency band-dependent weighting factors for the input signal to be processed can be generated efficiently and literally precisely using directional microphones, so that particularly good noise suppression is possible.
  • the input signal to be processed is generated at the ear canal of the wearer, and thus contains particularly natural spatial information of the acoustic environment of the wearer, with the natural shading effect of the pinna for the input signal to be processed being retained, which further favors the natural spatial hearing impression.
  • FIG 1A a hearing system 2 formed by a hearing device 1 is shown schematically in a side view.
  • the hearing device 1 is given here by a hearing aid 4.
  • the hearing aid 4 has a housing 6 and an earpiece 8 connected to the housing 6.
  • the hearing aid 4 is designed as a RIC device which has an output transducer 10 designed as a loudspeaker at the end of the earpiece 8.
  • the earpiece 8 is mechanically connected to the housing 6 via a connection 12, with a signal connection 14 running along the connection 12, which uses the output transducer 10 electronically with a signal processing device 16 in the housing 6 in a manner to be described later (dashed line).
  • the signal processing device 16 here forms a control device 18 for the hearing system 2, and is in particular provided by one or more signal processors, each with an assigned main memory.
  • a first input transducer 21 and a second input transducer 22 are arranged slightly spaced apart from one another and are each electronically connected to the control device 18 (dashed line).
  • the first and second input transducers 21, 22 each generate input signals (not shown in detail) and output them to the signal processing device 16, where they are processed as a function of the individual audiological specifications and requirements of a wearer of the hearing aid 4, and in particular, are amplified and, if necessary, compressed as a function of the frequency.
  • the signal processing device 16 outputs an output signal (not shown in detail) to the output transducer 10 via the signal connection 14, which converts the said output signal into an output sound (not shown in detail) which is fed to the wearer's hearing.
  • spatial processing in the signal processing device 16 by means of directional microphones is also possible for generating the said output signal.
  • the present hearing aid 4 is therefore set up to use the signals from the first and second input transducers 21, 22 to determine frequency-dependent weighting factors to be described, by means of which an a priori, preferably omnidirectional, input signal to be processed is weighted in the signal processing device 16, with the weighting factors should bring about an advantageous noise suppression over individual frequency bands.
  • the signal 24 generated by the first input transducer 21 can be used as an input signal to be processed.
  • the hearing aid 4 can also have a further input transducer 26 in the earpiece 8, and the input signal to be processed can then be given by the signal of the said further input transducer 26.
  • this has the advantage that when the hearing aid 4 is worn as intended, the housing 6 being at least partially worn by the wearer behind the pinna of one of his ears, and the earpiece 8 with the end of the output transducer 10 being inserted into the entrance of the associated auditory canal, the further input transducer 26 is arranged in the area of the entrance of the auditory canal, and thus the signal generated by the further input transducer 26 with regard to a shadowing effect of the head and in particular the pinna of the wearer has essentially the same behavior as sound, which without the presence of the hearing aid 4 to the ear of the carrier advances.
  • FIG 1B is a schematic side view of an alternative embodiment of the hearing device 1 according to FIG Figure 1A shown.
  • the hearing device 1 is provided by a hearing device 4 designed as a RIC device with a housing 6 to be worn partially behind the pinna during operation and an earpiece 8, with a first input transducer 21 being arranged in the housing 6, which is in signal connection with a likewise in the housing 6 arranged control device 18 is.
  • An output transducer 10 is arranged in the earpiece 8 and is connected to the control device 18 via a signal connection 14, the signal connection 14 being along the mechanical connection 12 between the housing 6 and the earpiece 8 runs.
  • the earpiece 8 is inserted with the free end for the operation of the hearing aid 4 into the entrance of the ear canal of the wearer.
  • a second input transducer 22 is arranged in the earpiece 8.
  • Figure 1A frequency-dependent weighting factors are determined in a manner yet to be described, by means of which the input signal to be processed, generated in the present example by the second input transducer 22, is weighted in the control device 18 for noise suppression.
  • the hearing aid 4 shown here consists in that the second input transducer 22, the signal of which is used to determine the frequency-dependent weighting factors, is arranged in the earpiece 8 (and not, like the first input transducer 21, in the housing 6).
  • the hearing aid 4 after Figure 1A or after Figure 1B can in particular also be designed as a BTE device, the connection 12 then being formed by the sound tube of the BTE device.
  • the second input transducer 22 can be arranged in the housing 6 of the BTE device. Is the second input transducer (or the further input transducer 26 after Figure 1A ) arranged in or on the earpiece 8 (the free end of which is formed in a BTE device by, for example, a dome or an earmold), the signal connection 14 to the control device 18 in the housing 6 runs along the said sound tube, preferably in a dedicated cable.
  • a signal processing device 16 can also be arranged in the earpiece 8 as part of the control device 18. If the earpiece 8 has an input transducer, the hearing device 4 can in particular be provided by a type of combination of a BTE or RIC device with an ITE or CIC device.
  • FIG 2 is schematically in a block diagram of the hearing system 1 formed by the hearing aid 4 according to Figure 1A with the signal processing for noise suppression already described.
  • the hearing aid 4 comprises the first input transducer 21 and the second input transducer 22, which from the first Input transducer is arranged at a distance D.
  • the first input transducer 21 generates a first signal 31
  • the second input transducer 21 generates a second signal 32 from an ambient sound not shown in detail.
  • a possible pre-amplification and pre-processing, such as broadband compression and A / D conversion, should already be included in the function of the first and second input transducers 21, 22, respectively.
  • the first and the second signal 31, 32 are now transformed into the time-frequency domain in each case in filter banks 33, 34.
  • the first signal 31 filtered in this way is now delayed in each frequency band by a time constant T, possibly filtered with a complex transfer function (not shown), which can take into account possible level and / or phase differences of the two input transducers 21, 22, and from the filtered signal 32 subtracted, and then filtered with a low pass 35.
  • the low-pass filtering takes place because low-frequency signal components are attenuated by the subtraction, since the time constant T as the acoustic transit time between the two input transducers 21, 22 as a result of the distance D means that low-frequency signal components in both input transducers 21, 22 are still similar despite the propagation Have amplitudes.
  • Said low-pass filtering now results in an interference signal 36 which, as a result of the time delay T before the subtraction of the two input signals 31, 32, which corresponds exactly to the acoustic transit time for the distance D, has essentially an anti-cardioid-shaped directional characteristic 64 in each frequency band, whose maximum attenuation points in a target direction 38, which is given by a connecting line from the second input transducer 22 to the first input transducer 21, and coincides with the frontal direction when the hearing aid 4 is worn as intended.
  • the second signal 32 broken down into individual frequency bands by the filter bank 34, has essentially an omnidirectional directional characteristic 63 as a microphone signal for each frequency band.
  • This second signal 32 is now used as target signal 40.
  • an acoustic parameter 42 is then determined, which in each case provides information should give about the energy content of the signal in question in the respective frequency band. In the present case, this is ensured in that the absolute value of the respective signal is selected as the acoustic parameter 42.
  • a signal power or a signal level or a monotonic, for example a quadratic or logarithmic function of the signal power, the absolute value or the signal level can also be used as parameter 42.
  • Time averages 48 and 49, respectively, are now formed from the absolute amount 44 of the interference signal 36 and from the absolute amount 46 of the target signal 40 for smoothing.
  • a quotient 50 is then formed from the time average 49 of the absolute amount 46 of the target signal 40 as a numerator and the time average 48 of the absolute amount 44 of the interference signal 36 as the denominator.
  • This quotient which can optionally be restricted to an upper limit value of, for example, 6 dB or higher (for example 12 dB or 15 dB), forms a preliminary weighting factor 51 for the respective frequency band.
  • a maximum 52 of the preliminary weighting factors 51 is now determined over all frequency bands and defined as the normalization factor 52.
  • the preliminary weighting factors 51 are normalized using the normalization factor 52 determined in this way, so that a weighting factor 54 results for each frequency band.
  • An input signal 56 to be processed is generated on the basis of the further input transducer 26.
  • the input signal 56 to be processed is transformed by a filter bank 57 into the time-frequency domain.
  • the filter banks 33, 34, 57 preferably have an identical frequency resolution and an identical edge steepness.
  • the weighting factor 54 is then applied multiplicatively to the input signal 56 that is to be processed and transformed in this way.
  • a broadband output signal 58 is generated from the frequency band-wise weighted signal components of the input signal 56 to be processed, for example by means of an inverse fast Fourier transformation, which is converted by the output converter 10 into an output sound 60.
  • an additional, not shown, can in particular be used Signal processing take place, which can include, for example, a frequency band-wise lowering or increasing of the signal contributions depending on the individual audiological requirements of the wearer and / or additional measures for suppressing interfering noises and / or acoustic feedback.
  • an absolute amount and a phase can first be determined from the input signal 56 to be processed for the application of the weighting factor 54 to the input signal 56 to be processed in the respective frequency band, the weighting factor 54 being applied only to the absolute amount, and the phase for an inverse transformation is used to generate the output signal 58.
  • the input signal 56 to be processed is generated by the first or the second input transducer 21 or 22, respectively.
  • the directional signal 56 to be processed thus corresponds to the first or second signal 31 or 32.
  • other alternative configurations of the hearing aid 4 are also conceivable for noise suppression, for example a so-called ITE hearing aid with two input transducers arranged in the area of the auditory canal as the first and second second input transducer 21, 22 for generating the two signals 31, 32 and the input signal 56 to be processed.
  • FIG. 3 is schematic in a plan view and simplifies the effect of the preliminary weighting factor 51 according to FIG Figure 2 in terms of sound signals from different spatial directions.
  • the left picture shows a wearer 62 of the hearing aid 4 and the omnidirectional directional characteristic 63 of the target signal 40 that surrounds it Direction 38. It can be immediately recognized that for a sound signal from the half-space 66 opposite the target direction 65, there is no noticeable attenuation by the interference signal 36, since there the anti-cardioid directional characteristic 64 is essentially homogeneous and similar to the omnidirectional directional characteristic 63.
  • the right-hand image shows the directional dependency 68 of the preliminary weighting factor 51, as can be guessed schematically from the two directional characteristics 63, 64. While the target signal 40 and the interference signal 36 have a largely similar sensitivity to sound signals in the rear half-space 66, the preliminary weighting factor 51 runs essentially homogeneously in this area and is therefore independent of direction. Only with increasing approach to the target direction 38 do the differences in the two directional characteristics 63, 64 become increasingly noticeable, so that the preliminary weighting factor 51 has a strong bulge in the target direction 38. This bulge can be limited to a finite value, in particular by compression or limiting.
  • FIG 4 is schematically in a plan view one with respect to the in Figures 1A and 1B
  • the variants shown are an alternative embodiment of the hearing system 2, which comprises a hearing device 1 and an external device 70.
  • the external device 70 is given by a mobile phone 71.
  • the hearing device 1 is provided by a hearing aid 4 which is worn by the wearer 62 on one ear (not shown in detail).
  • the hearing aid 4 has at least one first input transducer 21 and can be designed as an ITE device, for example.
  • the mobile phone 71 is positioned directly in front of a conversation partner 74 of the carrier 62 in such a way that a microphone of the mobile phone is used as a second input transducer 22 of the hearing system 1 can record speech contributions 75 of the interlocutor 74 unhindered and particularly clearly.
  • the signals in the hearing aid 4 are used
  • the first input transducer 21 and the second input transducer 22 arranged in the mobile phone 71 generate frequency-dependent weighting factors in a manner still to be described, which weighting factors are applied in the hearing aid 4 to the signal from the first input transducer 21.
  • the weighting factors are generated in such a way that spectral components of the interference sources 76, 78 (or also diffuse background noise) in the signal of the first input transducer 21, which ultimately represents the total sound incident there, are reduced as far as possible by the weighting that takes place.
  • spectral components of the speech contributions 35 are to be preserved as far as possible by the weighting and, in particular, are to be increased relative to the interference noises of the interference sources 76, 78.
  • the weighting factors are obtained in frequency bands using a target signal and an interfering signal, the target signal being intended to contain as high a relative proportion as possible of the useful signal (based, for example, on the total energy in a frequency band), i.e. in the present case of the speech contributions 75, and in the interfering signal the lowest possible relative proportion of the useful signal.
  • the strength of the suppression of the interference sources 76, 78 should, if possible, not depend on their direction, but preferably only on their volume. This specification is now achieved in that the signal from the first input transducer 21 is used as the interference signal and the signal from the second input transducer 22 is used as the target signal.
  • the signal of the second input transducer 22 has a particularly high proportion of speech contributions 75 from the interlocutor 74, while the first input transducer 21 in the hearing aid 4 has a lower proportion of speech contributions 75 solely due to the physical distance between the wearer 62 and the interlocutor 74 will record and to the extent that higher spectral components of the interference sources 76, 78 are recorded in its signal.
  • the hearing system 2 can also be designed as a binaural hearing aid system which, in addition to the hearing aid 4, has a further hearing aid (not shown) with the second input transducer, which is to be worn by the wearer 62 on the other ear.
  • first preliminary weighting factors 51 can be determined (cf. Figure 2 ). These preliminary weighting factors, which are then contra-lateral with respect to the hearing aid 4, are transmitted to the hearing aid 4, where on the one hand the weighting factors of the individual frequency bands to be applied locally in the hearing aid 4 can be generated by comparing the local preliminary weighting factors with the contra-lateral preliminary weighting factors.
  • the contra-lateral preliminary weighting factors can also be used in the context of binaural signal processing if, for example, a signal to be processed is also transmitted from the (contra-lateral) further hearing aid to the hearing aid 4. Weighting factors which are to be applied to the contra-lateral signal of the further hearing aid in the hearing aid 4 as part of the binaural signal processing are then formed on the basis of the contra-lateral preliminary weighting factors.
  • Fig. 5 is a schematic block diagram of an alternative to noise suppression according to Fig. 2 for the hearing aid 4 shown there.
  • the signal processing can proceed essentially identically (the low pass 35 for the interfering signal 36 was not shown for the sake of simplicity)
  • the input signal 56 to be processed is also given by the second signal 32 in the time-frequency domain (and thus the useful signal 40).
  • the first signal 31 (in the time-frequency domain) or the signal of a further input transducer 26 could also be used as the signal to be processed (which in the exemplary embodiment after Fig. 5 not provided).
  • the weighting factor 54 can now also be generated in the individual frequency bands in that the quotient 50 is mapped onto a discrete value range 80 of, for example, three values 80a, 80b, 80c for the preliminary weighting factor 51.
  • a discrete value range 80 of, for example, three values 80a, 80b, 80c for the preliminary weighting factor 51.
  • an upper, a middle and a lower interval 82a, 82b, 82c are defined for the quotient 50, which are each set to the highest value 80a (for example 1 or 1.3 or a value in between) or the middle value 80b (eg 0.75 or the like) or the smallest value 80c (eg 0.5 or less) for the preliminary weighting factor 51 can be mapped.
  • the preliminary weighting factor 51 generated in this way can also be smoothed over time.
  • a normalization (not shown) is also possible (in particular if a value ⁇ 1 is defined as the largest value of the discrete value range).
  • the acoustic parameter 42 of the target signal 40 i.e. in the present example its absolute value 46
  • the corresponding acoustic parameter 42 of the interference signal 36 i.e. in this case its absolute value 44
  • the absolute amount 46 of the target signal 40 is greater than the absolute amount 44 of the interference signal 36
  • the largest value 80a of the predetermined, discrete value range 80 is assigned as the preliminary weighting factor 51.
  • the absolute amount 44 of the interference signal 36 is greater, the absolute amount 46 of the target signal 40 is scaled by a factor> 1 (eg 1.1 or 1.2) and compared again with the absolute amount 44 of the interference signal 36.
  • the mean value 80b of the discrete value range 80 is assigned as the preliminary weighting factor 51, otherwise the smallest value 80c.
  • the said cascaded greater than smaller comparisons with interim scaling can also be mathematically formulated as the above-described mapping of the quotient 50 to the discrete value range 80 for the preliminary weighting factor 51, but are sometimes easier in practice, e.g. on hard-wired circuits to implement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur richtungsabhängigen Rauschunterdrückung für ein Hörsystem (2), welches eine Hörvorrichtung (1) umfasst, wobei anhand wenigstens eines ersten Eingangswandlers (21) des Hörsystems (2) und eines zweiten Eingangswandlers (22) des Hörsystems (2) aus einem Schall der Umgebung ein Störsignal (36) und ein Zielsignal (40) erzeugt werden, wobei das Störsignal (36) und/oder das Zielsignal (40) auf eine in einer Ziel-Richtung (38) angeordnete Nutzsignalquelle bezogen sind, wobei das Zielsignal (40) mit einer Ziel-Richtcharakteristik erzeugt wird, welche über einen der Ziel-Richtung (38) entgegengesetzten Halbraum (66) hinweg homogen oder im Wesentlichen homogen verläuft, wobei für wenigstens eine erste Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils ein eine akustische Kenngröße (42, 46) des Zielsignals (40) mit einer entsprechenden akustischen Kenngröße (42, 44) des Störsignals (36) verglichen wird, und anhand des besagten Vergleichs ein vorläufiger Gewichtungsfaktor (51) ermittelt wird, dessen Wertebereich (80) wenigstens drei Werte (80a, 80b, 80) aufweist, wobei für das Frequenzband anhand des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) jeweils ein Gewichtungsfaktor (54) für das jeweilige Frequenzband gebildet wird, undwobei ein zu verarbeitendes Eingangssignal (56) des Hörsystems (2) frequenzbandweise anhand des jeweiligen Gewichtungsfaktors (54) gewichtet wird, und anhand des so gewichteten zu verarbeitenden Eingangssignals (56) ein Ausgangssignal (58) erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur richtungsabhängigen Rauschunterdrückung für ein Hörsystem, welches eine Hörvorrichtung umfasst, wobei anhand wenigstens eines ersten Eingangswandlers des Hörsystems und eines zweiten Eingangswandlers des Hörsystems aus einem Schall der Umgebung ein Störsignal und ein Zielsignal erzeugt werden, wobei das Störsignal und/oder das Zielsignal auf eine in einer ersten Richtung angeordnete erste Nutzsignalquelle bezogen sind, wobei für wenigstens eine Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils anhand einer akustischen Kenngröße des Zielsignals und einer entsprechenden akustischen Kenngröße des Störsignals ein Gewichtungsfaktor für das jeweilige Frequenzband ermittelt wird, und wobei ein zu verarbeitendes Eingangssignal des Hörsystems frequenzbandweise anhand des jeweiligen Gewichtungsfaktors gewichtet wird, und anhand des so gewichteten Eingangssignals ein Ausgangssignal erzeugt wird.
  • Hörgeräte sind tragbare Geräte, welche dazu eingesetzt werden, einen Hörverlust eines jeweiligen Trägers zu kompensieren. Dabei wird zunächst eine meist individuell vom jeweiligen Träger abhängige Pegelanhebung einzelner Frequenzen durchgeführt, um Schall auch in denjenigen Frequenzbändern hörbar zu machen, für welche der Schall durch den Hörverlust ansonsten ohne Hörgerät unhörbar wäre oder zu leise wahrgenommen würde. Um den Träger zusätzlich zu unterstützen, wird dabei durch Hörgeräte oftmals ein Zielsignal (meist Sprache) im Vergleich zu Störgeräuschen der Umgebung verstärkt. Die entsprechende Vergrößerung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses ("Signal-to-Noise Ratio", SNR) wird dabei hauptsächlich mit zwei separaten Ansätzen durchgeführt.
  • Der erste Ansatz verwendet zwei oder mehr Mikrofone, mit deren Hilfe durch Richtmikrofonie eine richtungsabhängige Verstärkung eins Zielsignals erreicht werden kann, während Schall aus anderen Richtungen gedämpft werden kann. Während hierdurch oftmals eine zufriedenstellende Rauschunterdrückung erzielt werden kann, wird die räumliche Wahrnehmung der Umgebung des Trägers durch die Unterdrückung von Schall aus einzelnen Raumrichtungen oftmals beeinträchtigt.
  • Die zweite Art von Störgeräuschreduktion in Hörgeräten versucht, die Energie von Störsignalen aus dem Gesamtsignal zu filtern. Dies erfolgt oftmals mittels spektraler Subtraktion, z.B. durch ein Wiener-Filter. Dabei wird das Spektrum von Störsignalen geschätzt (z.B. aus Sprachpausen), um dieses Spektrum anschließend aus dem Gesamtsignal zu subtrahieren. Während die spektrale Subtraktion für stationäres oder sich nur langsam verändertes Rauschen sehr gute Resultate liefert, funktioniert sie für schnelle spektrale Änderungen des Störsignals oder in sogenannten "Cocktail-Party"-Situationen nur unzureichend. Zudem können durch die spektrale Subtraktion häufig Artefakte entstehen, die das Sprachsignal verschlechtern können.
  • Die beschriebene Problematik trifft in weiterem Sinne auch auf andere Hörvorrichtungen zu, in welchen ein Eingangssignal zu verarbeiten und einem Gehör eines Trägers zuzuführen ist, z.B. Kopfhörer Headsets zur Kommunikation o.ä.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur richtungsabhängigen Rauschunterdrückung für ein Hörsystem mit einer Hörvorrichtung anzugeben, welches eine möglichst effiziente und doch natürlich klingende Rauschunterdrückung erlauben soll.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur richtungsabhängigen Rauschunterdrückung für ein Hörsystem, welches eine Hörvorrichtung, insbesondere ein Hörgerät, umfasst, wobei anhand wenigstens eines ersten Eingangswandlers des Hörsystems und eines zweiten Eingangswandlers des Hörsystems aus einem Schall der Umgebung ein Störsignal und ein Zielsignal erzeugt werden, wobei das Störsignal und/oder das Zielsignal auf eine in einer Ziel-Richtung angeordnete Nutzsignalquelle bezogen sind, wobei das Zielsignal mit einer Ziel-Richtcharakteristik erzeugt wird, welche über einen der Ziel-Richtung entgegengesetzten Halbraum hinweg homogen oder im Wesentlichen homogen verläuft, wobei für wenigstens eine erste Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils eine akustische Kenngröße des Zielsignals mit einer entsprechenden akustischen Kenngröße des Störsignals verglichen werden, wobei bevorzugt für die akustische Kenngröße jeweils ein Signalpegel und/oder eine Signalamplitude und/oder eine Signalleistung des jeweiligen Signals herangezogen wird, und anhand des besagten Vergleichs ein vorläufiger Gewichtungsfaktor ermittelt wird, dessen Wertebereich wenigstens drei Werte aufweist, wobei für das Frequenzband anhand des vorläufigen Gewichtungsfaktors jeweils ein Gewichtungsfaktor für das jeweilige Frequenzband gebildet wird, und wobei ein zu verarbeitendes Eingangssignal des Hörsystems frequenzbandweise anhand des jeweiligen Gewichtungsfaktors gewichtet wird, und anhand des so gewichteten zu verarbeitenden Eingangssignals ein Ausgangssignal erzeugt wird. Vorteilhafte und für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Unter einer Hörvorrichtung ist insbesondere ein Hörgerät umfasst, welches bevorzugt zur Kompensierung eines Hörverlustes und/oder einer Hörschwäche seines Trägers ausgelegt und eingerichtet ist. Ebenso ist weiter jedwede Vorrichtung umfasst, mittels derer ein Schallsignal durch einen Eingangswandler in ein entsprechendes Eingangssignal umgewandelt wird, und über eine entsprechende Signalverarbeitung für eine Wiedergabe an ein Gehör des Trägers der Vorrichtung aufbereitet wird, also beispielsweise ein Kopfhörer oder Headset zur Kommunikation. Unter einem Eingangswandler ist hierbei im Folgenden generell jedwede Form von elektro-akustischem Wandler umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, einen Umgebungsschall in ein entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln, dessen Spannungs- bzw. Strom-Amplituden bevorzugt den Amplitudenverlauf des Umgebungsschalls widerspiegeln. Unter einem Hörsystem ist hierbei insbesondere jedwedes System zu verstehen, welches die Hörvorrichtung sowie gegebenenfalls einer oder mehrerer weiterer Vorrichtungen umfasst, und dabei die erforderliche Anzahl an Eingangswandlern sowie eine Steuer- bzw. Rechnereinrichtung zur Verarbeitung der entsprechenden Signale aufweist, wobei im Fall, dass das Hörsystem nicht alleine durch die Hörvorrichtung gegeben ist, zwischen der oder den besagten weiteren Vorrichtungen zum Übertragen der verwendeten Signale und/oder gegebenenfalls weiterer Informationen eine Datenverbindung, insbesondere eine drahtlose Verbindung, zur Hörvorrichtung erstellbar ist. Insbesondere kann das Hörsystem jedoch auch vollständig durch die Hörvorrichtung gegeben sein.
  • Die Erzeugung eines Störsignals und eines Zielsignals anhand wenigstens eines ersten Eingangswandlers des Hörsystems und eines zweiten Eingangswandlers des Hörsystems umfasst dabei insbesondere, dass das Störsignal und/oder das Zielsignal jeweils als ein Richtsignal gebildet wird, welches jeweils anhand der beiden Signale des ersten und des zweiten Eingangswandlers erzeugt wird. Ebenso ist hierbei jedoch auch umfasst, dass das Störsignal lediglich anhand des ersten Eingangswandlers erzeugt wird, und das Zielsignal lediglich anhand des zweiten Eingangswandlers, wobei hier auch eine umgekehrte Zuordnung zu den jeweiligen Eingangswandlern möglich ist. Das Störsignal und/oder das Zielsignal sind hierbei auf eine Nutzsignalquelle bezogen, was insbesondere bedeutet, dass im Zielsignal ein höherer Anteil von Signalen der Nutzsignalquelle enthalten ist, als im Störsignal. Dies kann insbesondere durch eine Abschwächung des Störsignals in der Ziel-Richtung erreicht werden, aber auch durch eine relative Hervorhebung der Ziel-Richtung gegenüber anderen Richtungen bzw. Winkelbereichen im Zielsignal, oder auch durch beide genannten Maßnahmen.
  • Unter einer Erzeugung des Zielsignals mit einer Ziel-Richtcharakteristik, welche über einen der Ziel-Richtung entgegengesetzten Halbraum hinweg homogen oder im Wesentlichen homogen verläuft, ist bevorzugt umfasst, dass die Ziel-Richtcharakteristik sich hierbei als Resultat einer Signalverarbeitung des oder der verwendeten Signale des bzw. der verwendeten Eingangswandler ergibt, und dabei als Resultat der besagten Signalverarbeitung insbesondere auf ein Freifeld bezogen ist. Der beschriebene Verlauf der Ziel-Richtcharakteristik über den genannten Halbraum umfasst hierbei insbesondere, dass der Verlauf der Empfindlichkeit gemäß der Ziel-Richtcharakteristik keine Wendepunkte und keine lokalen Minima aufweist, und/oder, dass die Empfindlichkeit im besagten Halbraum lediglich Variationen aufweist, welche gegenüber der maximalen Empfindlichkeit des Zielsignals (vorzugsweise in Ziel-Richtung) mindestens um 10 dB, , bevorzugt 15 dB unterdrückt sind, d.h., die Differenz zwischen maximaler und minimaler Empfindlichkeit im besagten Halbraum beträgt höchstens -10 dB, bevorzugt höchstens -15 dB, bezogen auf die maximale Empfindlichkeit des Zielsignals (in Zielrichtung). Derartige Variationen können dann gegenüber einem Signalbeitrag aus der Zielrichtung vernachlässigt werden.
  • Ein homogener Verlauf bedeutet hierbei insbesondere, dass im besagten Halbraum im Rahmen der technischen Möglichkeit und Genauigkeit keine Variation der Empfindlichkeit erfolgt. Ordnet man der Ziel-Richtung den Winkel 0° zu, so ist der ihr entgegengesetzte Halbraum durch den Winkelbereich von 90° bis 270° gegeben. Insbesondere ist der Verlauf der Ziel-Richtcharakteristik für einen möglichst großen Winkelbereich, mit Ausnahme eines Bereiches von z.B.+/- 45° um die Ziel-Richtung herum, homogen oder im Wesentlichen homogen, wobei sich der Übergang zum genannten Bereich um die Ziel-Richtung vorzugsweise stetig gestaltet.
  • Ein homogener Verlauf der Ziel-Richtcharakteristik kann dabei insbesondere durch eine omnidirektionales Zielsignal erreicht werden. In diesem Fall beinhaltet die Signalverarbeitung zur Erzeugung des Zielsignals aus den Signalen des ersten und des zweiten Eingangswandlers eine entsprechende Richtmikrofonie; für eine Erzeugung nur aus einem Signal eines der beiden Eingangswandler kann dies insbesondere bedeuten, dass die Signalverarbeitung dem Zielsignal keine Richtwirkung aufprägt.
  • Es werden nun für ein zu verarbeitendes Eingangssignal, welches entweder anhand des besagten ersten Eingangswandlers und/oder des besagten zweiten Eingangswandlers, oder aber anhand eines weiteren Eingangswandlers des Hörsystems erzeugt wird, frequenzbandweise Gewichtungsfaktoren zur Rauschunterdrückung ermittelt, anhand welcher Frequenzbänder mit hohem Anteil an Rauschen im zu verarbeitenden Eingangssignal abgesenkt werden können bzw. Frequenzbänder mit hohem Anteil eines Nutzsignals der Nutzsignalquelle relativ angehoben werden können. Das zu verarbeitende Eingangssignal ist hierbei bevorzugt durch das Signal eines einzelnen Eingangswandlers gegeben, also des ersten oder des zweiten oder ggf. des genannten weiteren Eingangswandlers, wobei eine Vorverarbeitung wie z.B. A/D-Wandlung, aber ggf. auch eine Vorverstärkung bevorzugt als Teil des Eingangswandlers behandelt werden soll.
  • Für die Ermittlung der Gewichtungsfaktoren in einzelnen Frequenzbändern wird nun für eine Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils eine akustische Kenngröße des Zielsignals gebildet, und mit der entsprechenden akustischen Kenngröße des Störsignals verglichen.
  • Die akustische Kenngröße ist dabei bevorzugt derart, dass für das jeweilige Signal ein Aufschluss über den Energieinhalt im betreffenden Frequenzband gegeben werden kann. Besonders bevorzugt wird dabei als akustische Kenngröße jeweils ein Signalpegel und/oder eine Signalamplitude und/oder eine Signalleistung des jeweiligen Signals herangezogen, wobei die genannte Kenngröße einerseits direkt durch eine der genannten Signalgrößen gebildet werden kann, oder aus einer monotonen, insbesondere streng monotonen Funktion, z.B. einer quadratischen oder auch logarithmischen Funktion des Signalpegels und/oder der Signalleistung und/oder der Signalamplitude. Für ein Frequenzband wird somit z.B. ein Quotient aus dem Signalpegel des Zielsignals im Frequenzband als Zähler und dem Signalpegel des Störsignals im Frequenzband als Nenner gebildet, oder die besagten Signalpegel in sonstiger Weise miteinander verglichen.
  • Der Vergleich der genannten akustischen Kenngrößen wird dann auf den vorläufigen Gewichtungsfaktor abgebildet, dessen Wertebereich wenigstens drei Werte umfasst, wobei der Wertebereich dabei diskret oder kontinuierlich sein kann.
  • Der Vergleich kann dabei insbesondere mittels einer Division der besagten Kenngrößen erfolgen. Bevorzugt wird dabei für wenigstens einige Frequenzbänder der ersten Mehrzahl jeweils ein Quotient anhand der akustischen Kenngröße des Zielsignals als Zähler und anhand der entsprechenden akustischen Kenngröße des Störsignals als Nenner gebildet, und anhand des jeweiligen Quotienten der vorläufige Gewichtungsfaktor gebildet. Der vorläufige Gewichtungsfaktor kann dabei kontinuierlich oder diskret sein. Insbesondere wird im zweiten Fall für die betreffenden Frequenzbänder zur Bildung des vorläufigen Gewichtungsfaktors der Quotient jeweils monoton auf einen wenigstens drei diskrete Werte umfassenden Wertebereich abgebildet, z.B. über eine Zuweisung einzelner Intervalle des Wertebereichs des Quotienten auf einzelne diskrete Werte des vorläufigen Gewichtungsfaktors.
  • Der Vergleich kann jedoch auch derart erfolgen, dass für wenigstens einige Frequenzbänder der ersten Mehrzahl die akustische Kenngröße des Zielsignals und die entsprechende akustische Kenngröße des Störsignals einer Mehrzahl an Größenvergleichen unterzogen werden, wobei eine der beiden Kenngrößen für die einzelnen Größenvergleiche jeweils unterschiedlich skaliert wird, und wobei anhand der Größenvergleiche dem vorläufigen Gewichtungsfaktor der jeweilige Wert aus dem diskreten, wenigstens dreiwertigen Wertebereich zugewiesen wird.
  • Bspw. wird für einzelne Frequenzbänder jeweils der Signalpegel des Nutzsignals mit dem Signalpegel des Störsignals im Band verglichen. Ist der Signalpegel des Nutzsignals größer, so wird dem Frequenzband der größte Wert aus dem diskreten Wertebereich für den vorläufigen Gewichtungsfaktor zugewiesen (z.B. 1,3). Ist der Signalpegel des Störsignals jedoch größer, so kann z.B. das Zielsignal mit einem vorgegebenen Faktor > 1 multipliziert werden, und der nächste Vergleich mit dem Störsignalpegel erfolgen. Ist nun der Nutzsignalpegel größer, so kann für das Frequenzband dem vorläufigen Gewichtungsfaktor der nächste Wert des diskreten Wertebereichs (z.B. 0,75) zugewiesen werden. Ist der Störsignalpegel weiterhin größer, so kann entweder der kleinste Wert (z.B. 0,5) für den vorläufigen Gewichtungsfaktor zugewiesen werden, oder der Vorgang der Skalierung des Nutzsignals zunächst nochmals wiederholt werden.
  • Anhand des wie beschrieben ermittelten Gewichtsfaktors für das jeweilige Frequenzband kann nun das zu verarbeitende Eingangssignal entsprechend gewichtet werden. Dies kann einerseits durch eine unmittelbare Anwendung des Gewichtsfaktors auf die Signalanteile des zu verarbeitenden Eingangssignals im betreffenden Frequenzband erfolgen, oder durch eine zeitliche Mittelung und/oder Normierung des Gewichtsfaktors vor einer Multiplikation auf die Signalanteile des zugehörigen Frequenzbandes. Zusätzlich können frequenzbandweise noch einzelne statische Korrekturfaktoren appliziert werden, welche z.B. spektrale Unterschiede der beteiligten Eingangswandler für verschiedene Frequenzbänder, aber ggf. auch Pegel- und/oder Laufzeitdifferenzen, berücksichtigen und den entsprechenden Einfluss auf die Rauschunterdrückung korrigieren.
  • Anhand des so gewichteten, zu verarbeitenden Eingangssignals wird nun ein Ausgangssignal erzeugt. Dies kann einerseits dadurch erfolgen, dass das Ausgangssignal unmittelbar aus den Signalanteilen des besagten gewichteten Eingangssignals erzeugt wird. Ggf. kann hierbei jedoch noch eine weitere Signalverarbeitung dieser Signalanteile erfolgen, wie z.B. Unterdrückung einer akustischen Rückkopplung o.ä., zusätzliche frequenzbandabhängige Absenkung oder Anhebung in Abhängigkeit der individuellen audiologischen Anforderungen des Trägers der Hörvorrichtung. Das Ausgangssignal kann jedoch auch zusätzlich anhand von Singalanteilen eines weiteren Signals erzeugt werden, beispielsweise durch Richtmikrofonie mittels eines weiteren Signals, aber auch durch das insbesondere breitbandige Mischen des gewichteten Eingangssignals mit einem omnidirektionalen Signal oder einem Richtsignal.
  • Die Erfindung basiert auf der Annahme, dass ein Nutzsignal der Nutzsignalquelle und ein Rauschsignal einer oder mehrerer Rauschquellen an jedem einzelnen Zeitpunkt unterschiedliche spektrale Information besitzen, d.h. dass das Amplituden-Spektrum und die Phase des Schalls der verschiedenen Quellen zu einem beliebigen Zeitpunkt unterschiedlich sind. Da sich die Schalldruckfelder mehrerer Quellen durch Superposition addieren, ist auch die spektrale Information eine Summe der einzelnen Komponenten der einzelnen Quellen. Das bedeutet insbesondere, dass der Schalldruck am Ort eines Eingangswandlers zu jedem Zeitpunkt eine Summe einzelner Quellen und Reflexionen ist, welche ggf. noch durch Transferfunktionen gefiltert sind, die die Propagation des Schalls von einer Quelle zum jeweiligen Eingangswandler berücksichtigen. Es folgt daraus, dass eine Subtraktion der einzelnen spektralen Anteile, falls bekannt, zu einer selektiven Dämpfung oder Entfernung dieser Anteile von der Gesamtsumme des Zielsignals (z.B. am Ort eines Eingangswandlers für das zu verarbeitende Eingangssignal) führen kann, bzw. erwünschte Signalanteile gezielt selektiert und angehoben werden können.
  • Zur Umsetzung werden nun die frequenzbandweisen Energieanteile des Nutzsignals und des Rauschsignals möglichst zu jedem Zeitpunkt oder einer hinreichend dichten Abfolge diskreter Zeitpunkte verwendet, letztere beispielsweise gegeben über die Abtastrate oder aber über die einzelnen "Frames" einer spektralen Analyse mittels FFT o.ä. Um zu ermitteln, welche energetischen Anteile an jedem Zeitpunkt von der Nutzsignalquelle oder den Rauschquellen stammen, wird eine richtungsabhängige Filterung des Schallfeldes mittels des Zielsignals und des Störsignals derart vorgenommen, dass der Anteil am Nutzsignal der Nutzsignalquelle im erzeugten Zielsignal maßgeblich höher ist, als im erzeugten Störsignal, welches entsprechend einen deutlich höheren Anteil an Rauschen an seiner Gesamtenergie beinhaltet.
  • Es wird nun also die Annahme verwendet, dass in denjenigen Frequenzbändern, in welchen die akustische Kenngröße, die Aufschluss auf den jeweiligen Energieinhalt im Frequenzband gibt, für das Zielsignal größer ist als für das Störsignal, ein höherer spektraler Anteil an Nutzsignal vorliegt. Das zu verarbeitende Eingangssignal kann gemäß des wie beschrieben gebildeten Vergleiches in einem solchen Frequenzband entsprechend gegenüber anderen Frequenzbändern, in welchen die akustische Kenngröße des Störsignals größer ist als die akustische Kenngröße des Zielsignals, relativ angehoben werden, da in jenen Frequenzbändern ein höherer Anteil an Rauschen und ein geringerer Nutzsignalanteil angenommen wird.
  • Hierbei wird einerseits bevorzugt die räumliche Isolierung ausgenutzt, welche das Zielsignal gegenüber dem Störsignal hinsichtlich des Schalls von der Nutzsignalquelle durchführt. Andererseits kann durch den im Wesentlichen homogenen Verlauf des Zielsignals im der Ziel-Richtung entgegengesetzten Halbraum ein besonders natürliches Klangbild erreicht werden.
  • Um die spektralen Anteile von Rauschen aus Rauschquellen abseits der Ziel-Richtung möglichst umfassend berücksichtigen zu können, wird bevorzugt ein Störsignal verwendet, welches im besagten Halbraum im oben beschriebenen Sinn ebenfalls eine möglichst homogene Empfindlichkeit gegenüber den abzusenkenden Rauschquellen aufweist. Beim Vergleich der beiden Kenngrößen von Nutz- und Störsignal kann somit erreicht werden, dass das Ergebnis des Vergleichs, und somit der dazugehörige Gewichtungsfaktor für das betreffende Frequenzband, nur vernachlässigbar von einer Richtung einer Rauschquelle im besagten Halbraum abhängt. Lediglich die Lautstärke des Rauschens aus diesem Halbraum beeinflusst also maßgeblich den Ausgang des Vergleiches im Frequenzband.
  • Spektrale Anteile von Rauschen aus einer deutlich anderen Richtung als der Ziel-Richtung können somit so aus dem zu verarbeitenden Eingangssignal abgesenkt werden, dass ein natürliches Klangbild erhalten bleibt. Die Vorteile bleiben dabei nicht auf den besagten Halbraum beschränkt, sondern sind aus Stetigkeits- und Regularitätsbedingungen der verwendeten Signale auch noch über die exakten Grenzen des Halbraums hinaus eingeschränkt wirksam.
  • Bevorzugt wird für eine zweite Mehrzahl an Frequenzbändern der Gewichtungsfaktor jeweils gebildet wird anhand des vorläufigen Gewichtungsfaktors und anhand eines Normierungsfaktors, welcher in Abhängigkeit wenigstens eines vorläufigen Gewichtungsfaktors der zweiten Mehrzahl an Frequenzbändern bestimmt wird. Bevorzugt wird dabei der Normierungsfaktor direkt, also insbesondere linear und bevorzugt identisch, aus einem vorläufigen Gewichtungsfaktor eines der Frequenzbänder bestimmt, ggf. nach einer Zeitmittelung. Eine solche Normierung erlaubt es, eine Gewichtung der einzelnen Frequenzbänder durch die Normierung zueinander in Bezug zu setzen, indem bspw. alle betreffenden Frequenzbänder derselben Normierung unterliegen. Bei der Normierung lassen sich etwa über Mittelwertbildungen einzelne Pegelspitzen berücksichtigen, sodass die Gewichtungsfaktoren nicht infolge von Schwankungen der Normierung plötzlichen Änderungen unterworfen ist, ohne dass ggf. in einem Frequenzband überhaupt eine nennenswerte instantane Änderung der Schallpegel für Zielsignal bzw. Störsignal vorliegt. Ein Bestimmen des Gewichtungsfaktors in Abhängigkeit wenigstens eines vorläufigen Gewichtungsfaktors umfasst insbesondere eine jeweilige Zeitmittelung der dem wenigstens einen vorläufigen Gewichtungsfaktor zugrunde liegenden akustischen Kenngrößen des jeweiligen Ziel- und Störsignals. Insbesondere kann der Normierungsfaktor in seinem Wert auch nach oben begrenzt werden
  • Günstigerweise wird dabei der Normierungsfaktor für ein Frequenzband bestimmt anhand eines Zeitmittels der Werte der verwendeten akustischen Kenngrößen und/oder der Werte des vorläufigen Gewichtungsfaktors im selben Frequenzband, und/oder anhand eines Maximums und/oder einer Summe der Werte der vorläufigen Gewichtungsfaktoren und/oder eines Signalpegels über alle betreffenden Frequenzbänder. Hierunter ist insbesondere auch ein Zeitmittel über das instantane Maximum der frequenzbandweisen Werte der einzelnen vorläufigen Gewichtungsfaktoren und ein Maximum über die Zeitmittel aller betreffenden Frequenzbänder umfasst.
  • Eine Normierung des vorläufigen Gewichtungsfaktors in einem Frequenzband anhand des Maximums der Werte der vorläufigen Gewichtungsfaktoren über alle betreffenden Frequenzbänder hat dabei v.a. für einen Vergleich anhand eines Quotienten den Vorteil, dass für dasjenige Frequenzband, in welchem der vorläufige Gewichtsfaktor maximal ist, also verglichen mit dem Störsignal die meiste spektrale Energie im Zielsignal enthalten ist (und somit der Anteil am Nutzsignal wohl am größten ist), der Gewichtungsfaktor den maximalen Wert von 1 annimmt. Eine entsprechende Gewichtung des zu verarbeitenden Eingangssignals entspricht dabei einem durch die Gewichtung unveränderten Signal. Andere Frequenzbänder, für welche der vorläufige Gewichtungsfaktor nicht maximal ist, werden infolge der Normierung abgesenkt, wobei das Absenken umso stärker ausfällt, je geringer im Störsignal der Nutzsignalanteil verglichen zum Zielsignal im Frequenzband ist, und je geringer daher der vorläufige Gewichtungsfaktor des Frequenzbandes ist.
  • Durch dieses Vorgehen kann eine harte Begrenzung des Gewichtungsfaktors auf einen festen Wert vermieden werden, sodass auch für Rauschen und Störsignalanteile noch richtungsabhängig Unterschiede im Spektrum und im Pegel erhalten bleiben, wodurch ein natürliches Klangbild weiter begünstigt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Normierung anhand eines Zeitmittels über das instantane Maximum der frequenzbandweisen Werte der einzelnen vorläufigen Gewichtungsfaktoren oder anhand eines Maximums über die Zeitmittel aller betreffenden Frequenzbänder. Bevorzugt wird hierbei eine zeitliche Mittelung über einen Zeitraum einer Länge von 0.1 s bis 1 s vorgenommen. Durch eine solche zeitliche Mittelwertbildung kann vermieden werden, dass im Ausgangssignal ein "Pumpen" des Hintergrundes infolge kurzfristiger Schwankungen des Nutzsignals auftritt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Normierung durch eine festen Wert für den Normierungsfaktor erfolgen, welcher insbesondere von einer Abschwächung des Störsignals und von einer Abwesenheit eines Nutzsignals (erkennbar anhand des Störsignals und des Zielsignals) abhängen kann. Ein derartiges Vorgehen hat den Vorteil, dass in einer akustischen Umgebung, in welcher instantan kein Nutzsignal vorliegt, alles um besagten festen Wert abgesenkt wird, was gemeinhin infolge des Rauschens bzw. der Störgeräusche als einzigem Geräuschanteil oftmals als angenehmer wahrgenommen wird.
  • Zweckmäßigerweise wird als Zielsignal ein Signal mit einer im Wesentlichen omnidirektionalen Richtcharakteristik erzeugt, und als Störsignal ein Richtsignal mit einer relativen Abschwächung in der Ziel-Richtung verwendet. Unter einer Erzeugung eines Signals mit einer im Wesentlichen omnidirektionalen Richtcharakteristik ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass sich die besagte Richtcharakteristik als Folge der Signalerzeugung ergibt. Dies kann einerseits durch ein Signal eines omnidirektionalen Mikrofons als Eingangswandler erfolgen, oder andererseits durch ein omnidirektionales sum-and-delay-Signal oder delay-and-Subtract-Signal eines Arrays an Eingangswandlern.
  • Unter der Verwendung eines Richtsignals mit einer relativen Abschwächung in der Ziel-Richtung als Störsignal ist hierbei einerseits umfasst, dass die besagte Abschwächung sich als Folge der Signalerzeugung ergibt, z.B. durch differentielle Richtmikrofonie mittels des ersten und des zweiten Eingangswandlers. Andererseits kann jedoch auch ein omnidirektionales Signal erzeugt werden (im oben beschriebenen Sinn), und die gewünschte Abschwächung z.B. über Abschattungseffekte erzielt werden. In Sinne der Erfindung und seiner Ausgestaltungen bedeutet eine Erzeugung eines Signals mit einer konkreten Richtcharakteristik somit insbesondere die besagte Richtcharakteristik im Freifeld als Resultat der elektroakustischen Signalerzeugung, während die Verwendung eines Signals mit einer konkreten Richtcharakteristik zusätzlich auch eine sich infolge eben der räumlichen Umstände der Verwendung einstellende Richtcharakteristik beinhalten kann.
  • Bevorzugt weist das Störsignal in der Zielrichtung eine maximale, möglichst totale Abschwächung auf; insbesondere kann hierbei das Störsignal als ein antikardioidförmiges Richtsignal anhand der Signale des ersten und des zweiten Eingangswandlers durch entsprechende zeitverzögerte Überlagerung erzeugt werden.
  • Vorzugsweise wird für die Bildung des vorläufigen Gewichtungsfaktors anhand eines Quotienten dieser jeweils auf einen oberen Grenzwert von 6 dB, bevorzugt 12 dB, besonders bevorzugt 15 dB, beschränkt, was von Vorteil ist, wenn zwischenzeitlich keine nennenswerten Rauschanteile einem starken Nutzsignal gegenüberstehen. Eine derartige Begrenzung kann im Fall eines antikardioid-förmigen Störsignals auch ersetzt oder ergänzt werden durch eine Kerbe mit endlicher Tiefe in der antikardioid-förmigen Richtcharakteristik, was beispielsweise durch einen komplexwertigen Überlagerungsparameter der beiden Signale der Eingangswandler erreicht werden kann.
  • In einer weiter vorteilhaften, ggf. alternativen Ausgestaltung wird als Zielsignal ein in die Ziel-Richtung ausgerichtetes Richtsignal verwendet, welches im der Ziel-Richtung entgegengesetzten Halbraum eine nahezu vollständige Abschwächung aufweist. Unter einer nahezu vollständigen Abschwächung ist insbesondere eine Abschwächung von -10 dB, bevorzugt -15 dB umfasst, wie beispielsweise bei einem Signal mit keulenförmiger Richtcharakteristik. Bevorzugt weist das Störsignal im besagten Halbraum eine möglichst homogene Empfindlichkeit auf, z.B. als ein kardioid-förmiges Richtsignal (mit Abschwächung in der Ziel- Richtung), oder als ein omnidirektionales Signal.
  • Vorteilhafterweise wird das Störsignal wenigstens anhand eines ersten Eingangswandlers erzeugt, welcher in einem Gehäuse angeordnet ist, das von einem Träger der Hörvorrichtung im bestimmungsgemäßen Betrieb der Hörvorrichtung wenigstens teilweise hinter einer Pinna getragen wird. Bevorzugt ist auch der zweite bzw. ein weiterer Eingangswandler im besagten Gehäuse angeordnet. Das Störsignal wird dann bevorzugt als ein Richtsignal aus den beiden entsprechenden Eingangssignalen der beiden Eingangswandler (also des ersten und des zweiten bzw. weiteren Eingangswandlers) gebildet. Das Zielsignal kann insbesondere als ein omnidirektionales Signal aus den beiden Eingangssignalen gebildet werden, welche vom im Gehäuse angeordneten ersten bzw. zweiten Eingangswandler erzeugt werden.
  • Für den Vergleich vom Nutz- mit dem Störsignal wird dabei bevorzugt eine sog. Roll-On-Kompensation des Störsignals vorgenommen, z.B. mittels einer Tiefpass-Filterung, wenn das Störsignal als ein delay-and-subtract-Richtsignal der Eingangswandler-Signale erzeugt wird, das Zielsignal aber z.B. als Delay-and-sum-Signal oder als Signal nur eines Eingangswandlers. Die besagte Tiefpass-Filterung kann entfallen, wenn auch das Zielsignal als Delay-and-subtract-Signal erzeugt wird. Das Störsignal kann aber auch unter Ausnutzung der natürlichen Abschattungswirkung der Pinna aus nur einem Eingangswandler erzeugt werden; das Zielsignal wird dann vorzugsweise allein durch den anderen Eingangswandler erzeugt, welcher z.B. am Eingang des Gehörgangs angeordnet sein kann.
  • Insbesondere sind der erste und der zweite Eingangswandler beide im Gehäuse angeordnet, welches z.B. durch ein Gehäuse eines BTE- oder RIC-Hörgerätes gegeben ist. Das Störsignal kann dann anhand differentieller Richtmikrofonie erzeugt werden, das Zielsignal als ein "2-mic-omni"-Signal.
  • Zweckmäßigerweise wird das zu verarbeitende Eingangssignal durch einen Ohrstück-Eingangswandler erzeugt, der in einem Ohrstück angeordnet ist, welches vom Träger der Hörvorrichtung beim bestimmungsgemäßen Betrieb wenigstens teilweise in einer Concha und/oder einen Gehörgang eingeführt getragen wird. Insbesondere kann der Ohrstück-Eingangswandler auch derart durch den ersten oder zweiten Eingangswandler gegeben sein, dass das zu verarbeitende Eingangssignal auch zur Bestimmung des Stör- und/oder des Zielsignals verwendet wird. Stör- und Zielsignal können jedoch auch separat vom zu verarbeitenden Eingangssignal erzeugt werden, z.B. wie oben beschrieben in einem BTE-/RIC-Gehäuse.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung wird das Zielsignal in einem bezüglich der Hörvorrichtung externen Gerät erzeugt. Das externe Gerät ist hierbei insbesondere als Teil des Hörsystems zu verstehen, und als solches bevorzugt zur Kommunikation mit der Hörvorrichtung über eine entsprechende Verbindung ausgelegt. Als externes Gerät kann hierbei ein Mobiltelefon verwendet werden, welches insbesondere durch eine entsprechende Applikation, welche das Mikrofon des Mobiltelefons als ersten Eingangswandler sowie die Signalübertragung mit der Hörvorrichtung steuert, für das Verfahren eingerichtet ist. Der Vergleich vom Nutzmit dem Störsignal kann hierbei bevorzugt auf der Hörvorrichtung erfolgen werden, nach entsprechender Übertragung des Zielsignals bzw. der akustischen Kenngröße durch das Mobiltelefon. Ebenso kann auch das Störsignal bevorzugt durch einen zweiten Eingangswandler der Hörvorrichtung erzeugt und anschließend zum entsprechenden Vergleich der akustischen Kenngrößen an das externe Gerät übertragen werden. Als externes Gerät kann überdies eine dedizierte externe Einheit verwendet werden, z.B. eine sog. Partnereinheit für ein Hörgerät als Hörvorrichtung.
  • Die Partnereinheit wird dabei von einem Gesprächspartner des Trägers des Hörgerätes am Körper getragen, z.B. um den Hals, oder in seiner Nähe, bspw. auf einem Tisch vor ihm positioniert, um Gesprächsbeiträge für den Träger des Hörgerätes besser hörbar zu machen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann nur ein Eingangswandler der Partnereinheit zur Erzeugung des Zielsignals verwendet werden, da das Nutzsignal - die Gesprächsbeiträge des sich in unmittelbarer Nähe der Partnereinheit befindenden Gesprächspartners - im Vergleich zu etwaigen Störgeräuschen besonders hervorgehoben in ein Signal eingeht, welches durch die Partnereinheit erzeugt wird.
  • Zweckmäßigerweise wird der Gewichtungsfaktor jeweils weiter gebildet anhand eines Faktors, welcher zwischen dem ersten Eingangswandler und/oder dem zweiten Eingangswandler und/oder dem weiteren Eingangswandler zur Erzeugung des zu verarbeitenden Eingangssignals Lautstärkenunterschiede und/oder Laufzeitunterschiede und/oder spektrale Unterschiede im jeweiligen Frequenzband berücksichtigt.
  • Wird beispielsweise das Störsignal durch den ersten Eingangswandler erzeugt, welcher in einem Gehäuse angeordnet ist, welches vom Träger teilweise hinter der Pinna zu tragen ist, und das Zielsignal durch einen am Gehörgang des Trägers angeordneten Eingangswandler, so kann der zusätzliche Faktor z.B. die über verschiedene Frequenzbänder ggf. unterschiedliche Abschattungswirkung der Pinna berücksichtigen. Zudem kann der Faktor eine relative Transferfunktion vom Ort der Erzeugung des Störsignals (z.B. Gehäuse an bzw. hinter der Pinna) zum Ort der Erzeugung des Zielsignals (z.B. am Gehörgang, oder in einer externen Einheit), bevorzugt bezüglich der angenommenen Nutzsignalquelle, berücksichtigen. Hierdurch können für den Gewichtungsfaktor Anteile, welche durch eine unterschiedliche Propagation des Schalls zum Ort der Erzeugung des Störsignals oder Ort der Erzeugung des Zielsignals entstehen, kompensiert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Ausgangssignal gebildet anhand des mit den jeweiligen Gewichtungsfaktoren frequenzbandweise gewichteten, zu verarbeitenden Eingangssignals sowie eines weiteren omnidirektionalen Signals und/oder eines weiteren Richtsignals. Insbesondere für den Fall, dass die frequenzbandweise Anwendung der jeweiligen Gewichtungsfaktoren auf das zu verarbeitende Eingangssignal, z.B. infolge dessen spektraler Verteilung, zu Artefakten führt, kann durch ein "Beimischen" eines Richtsignals (z.B. eines kardioidförmigen Richtsignals) mit einem Anteil von bspw. 25%, 30% oder 40% (und einem entsprechenden Anteil des gewichteten zu verarbeitenden Eingangssignals von 75%, 70% oder 60%) eine Hörbarkeit von Artefakten verringert werden, während der natürliche Klangeindruck weiterhin erhalten bleibt. Ebenso kann dem gewichteten zu verarbeitenden Eingangssignal ein omnidirektional erzeugtes Signal (insbesondere in den genannten Anteilen) für die Bildung des Ausgangssignals beigemischt werden, welches besonders bevorzugt durch einen anderen Eingangswandler erzeugt wird, als das zu verarbeitende Eingangssignal.
  • Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn bezüglich einer in einer ersten Ziel-Richtung angeordneten ersten Nutzsignalquelle frequenzbandweise erste Gewichtungsfaktoren ermittelt werden, bezüglich einer in einer zweiten Ziel-Richtung angeordneten zweiten Nutzsignalquelle frequenzbandweise zweite Gewichtungsfaktoren ermittelt werden, und wobei das zu verarbeitende Eingangssignal im jeweiligen Frequenzband anhand eines Gewichtungsfaktors gewichtet wird, welcher anhand des jeweiligen ersten Gewichtungsfaktors und anhand des jeweiligen zweiten Gewichtungsfaktors, bevorzugt als Mittelwert oder als Produkt, gebildet wird.
  • Dies bedeutet insbesondere: Es werden bezüglich einer ersten Nutzsignalquelle erste Gewichtungsfaktoren bestimmt. Dies erfolgt anhand von Vergleichen akustischer Kenngrößen, welche in den jeweiligen Frequenzbändern jeweils von einem ersten Störsignal und einem ersten Zielsignal gewonnen werden, die bezogen sind auf die erste Nutzsignalquelle. Beispielsweise weist das erste Störsignal in einer ersten Ziel-Richtung, welche bevorzugt durch die Richtung der ersten Nutzsignalquelle gegeben ist, eine relative und insbesondere größtmögliche Abschwächung auf. Zudem werden für das zu verarbeitende Eingangssignal zweite Gewichtungsfaktoren bezüglich einer zweiten Nutzsignalquelle bestimmt, welche von der ersten Nutzsignalquelle verschieden ist, und insbesondere in einer von der ersten Ziel-Richtung verschiedenen zweiten Ziel-Richtung belegen ist.
  • Dies erfolgt ebenso anhand von Vergleichen von akustischen Kenngrößen, welche in den jeweiligen Frequenzbändern jeweils von einem zweiten Störsignal und einem zweiten Zielsignal gewonnen werden, die wiederum bezogen sind auf die zweite Nutzsignalquelle. Beispielsweise weist das zweite Störsignal in der zweiten Ziel-Richtung eine relative und insbesondere größtmögliche Abschwächung auf. Diejenigen Gewichtungsfaktoren, welche nun auf das zu verarbeitenden Eingangssignal angewandt werden sollen, werden nun frequenzbandweise anhand der ersten Gewichtungsfaktoren (also bzgl. der ersten Nutzsignalquelle) und anhand der zweiten Gewichtungsfaktoren (also bzgl. der zweiten Nutzsignalquelle) bestimmt, bevorzugt anhand eines Produktes oder eines arithmetischen, ggf. mit einer Schalleistung der jeweiligen Nutzsignalquellen gewichteten Mittelwertes, und insbesondere einer geeigneten globalen Normierung.
  • Bevorzugt weist das Hörsystem eine weitere Hörvorrichtung auf, wobei wenigstens für ein Frequenzband in der Hörvorrichtung der vorläufige Gewichtungsfaktor ermittelt wird, an die Hörvorrichtung von der weiteren Hörvorrichtung ein contralateraler vorläufiger Gewichtungsfaktor übermittelt wird, und der Gewichtungsfaktor oder ein Gewichtungsfaktor für ein von der weiteren Hörvorrichtung übermitteltes contra-laterales Eingangssignal durch einen Vergleich des vorläufigen Gewichtungsfaktors mit dem contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktor ermittelt wird.
  • Insbesondere ist das Hörsystem in diesem Fall gegeben als ein binaurales Hörgerätesystem, wobei die Hörvorrichtung und die weitere Hörvorrichtung jeweils gegeben sind durch ein einzelnes, jeweils an einem Ohr zu tragendes Hörgerät. Das contra-laterale Eingangssignal ist dann für ein Hörgerät ein Eingangssignal, welches im jeweils anderen Hörgerät erzeugt wird, und für eine binaurale Signalverarbeitung übertragen wird. Der contra-laterale vorläufige Gewichtungsfaktor wird in der anderen Hörvorrichtung bevorzugt auf dieselbe Weise gebildet, wie der vorläufige Gewichtungsfaktor in der Hörvorrichtung. Der Gewichtungsfaktor, welcher durch die Hörvorrichtung anzuwenden ist, wird dann gebildet anhand eines Vergleiches des "lokalen" vorläufigen Gewichtungsfaktors, welcher in der Hörvorrichtung erzeugt wurde, mit dem contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktor aus der anderen Hörvorrichtung. Dieses Vorgehen erlaubt insbesondere für ein binaurales Hörgerätesystem, in einzelnen Frequenzbändern die vorläufigen Gewichtungsfaktoren beider Seiten sozusagen "zu synchronisieren", sodass eine Verzerrung bspw. der "Interaural Level Difference" unterbunden werden kann, indem z.B. für den Gewichtungsfaktor jeweils ein Mittelwert der vorläufigen Gewichtungsfaktoren beider Seiten verwendet wird (oder ggf. eine leicht stärkere Gewichtung des lokalen vorläufigen Gewichtungsfaktors gegenüber dem contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktor erfolgt, z.B. 0,6 zu 0,4 oder 0,7 zu 0,3).
  • Bevorzugt wird dabei der contra-laterale vorläufige Gewichtungsfaktor als binärer Wert an die Hörvorrichtung übermittelt wird, wobei dem contra-lateralen Gewichtungsfaktor der Wert des vorläufigen Gewichtungsfaktors zugewiesen wird, wenn eine Abweichung des contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktors vom vorläufigen Gewichtungsfaktor einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Insbesondere bedeutet dies: Der contra-laterale vorläufige Gewichtungsfaktor ist bevorzugt diskretisiert auf drei Werte oder wenige Werte mehr, und wird mit dem "lokal" vorliegenden vorläufigen Gewichtungsfaktor verglichen, dessen Wertebereich zunächst auch noch mehr Werte aufweisen kann. Dieser Wertebereich für den lokalen vorläufigen Gewichtungsfaktor kann nun einerseits für den Vergleich mit dem contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktor auf gröbere Intervalle abgebildet werden (vorzugsweise derselben Anzahl, wie der Wertebereich des contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktors), sodass als Gewichtungsfaktor der lokale vorläufige Gewichtungsfaktor zugewiesen wird - und ggf. noch normiert wird - wenn der contra-laterale vorläufige Gewichtungsfaktor im selben "gröberen Intervall" liegt, wie der "lokale" vorläufige Gewichtungsfaktor. Ist dies nicht der Fall, so kann für den Gewichtungsfaktor eine Mittelwertbildung der vorläufigen Gewichtungsfaktoren erfolgen.
  • Die Erfindung nennt weiter ein Hörsystem mit einer Hörvorrichtung, wobei das Hörsystem wenigstens zwei Eingangswandler zur Erzeugung eines Störsignals, eines Zielsignals sowie eines zu verarbeitenden Eingangssignals umfasst, wobei die Hörvorrichtung wenigstens einen Ausgangswandler umfasst, und wobei das Hörsystem eine Steuereinrichtung umfasst, welche zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Das erfindungsgemäße Hörsystem teilt die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die für das Verfahren und für seine Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das Hörsystem übertragen werden.
  • Für die Erzeugung des Störsignals und des Zielsignals mittels der wenigstens zwei Eingangswandler gilt die obige Beschreibung hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens analog. Das zu verarbeitende Eingangssignal kann entweder anhand eines oder beider Eingangswandler erzeugt werden, welche auch für die Erzeugung des Störsignals und des Zielsignals verwendet werden, oder anhand eines weiteren Eingangswandlers des Hörsystems erzeugt werden.
  • Die Steuereinrichtung ist bevorzugt in der Hörvorrichtung implementiert. Ist die Hörvorrichtung gegeben durch ein binaurales Hörgerätesystem, so kann die Steuereinrichtung auch gegeben sein durch die Gesamtheit der Signalverarbeitungseinrichtungen in beiden lokalen Einheiten des binauralen Systems. Das Hörsystem kann zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens insbesondere eine externe Einheit umfassen, welche nicht als Teil der Hörvorrichtung anzusehen ist, also beispielsweise ein Mobiltelefon o.ä. mit einem Eingangswandler, welcher insbesondere zur Erzeugung des Zielsignals und/oder des Störsignals eingerichtet ist, sowie ggf. mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, welche auch in diesem Fall einen Teil der besagten Steuereinrichtung bilden kann.
  • Vorzugsweise ist die Hörvorrichtung als ein Hörgerät ausgebildet. Die Anwendung des vorbeschriebenen Verfahrens ist für ein Hörgerät, welches insbesondere zur Kompensierung einer Hörschwäche oder eines Hörverlustes seines Trägers ausgelegt und eingerichtet ist, besonders vorteilhaft.
  • Bevorzugt umfasst das Hörgerät dabei ein Gehäuse, in welchem ein erster Eingangswandler und ein zweiter Eingangswandler angeordnet sind, wobei das Hörgerät ein Ohrstück umfasst, in welchem ein weiterer Eingangswandler zur Erzeugung des zu verarbeitenden Eingangssignals angeordnet ist, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, anhand der Signale des ersten Eingangswandlers und des zweiten Eingangswandlers das Störsignal und das Zielsignal zu bilden. Hierdurch lassen sich das Störsignal und/oder das Zielsignal zur Gewinnung der frequenzbandabhängigen Gewichtungsfaktoren für das zu verarbeitende Eingangssignal effizient und im Wortsinn zielgenau mittels Richtmikrofonie erzeugen, sodass eine besonders gute Rauschunterdrückung möglich ist. Hierbei wird das zu verarbeitende Eingangssignal am Gehörgang des Trägers erzeugt, und beinhaltet somit eine besonders natürliche räumliche Information der akustischen Umgebung des Trägers, wobei die natürliche Abschattungswirkung der Pinna für das zu verarbeitende Eingangssignal beibehalten wird, was den natürlichen räumlichen Höreindruck nochmals begünstigt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:
    • Fig. 1A
    in einer Seitenansicht ein Hörgerät mit einem Gehäuse und einem Ohrstück, wobei im Gehäuse zwei und im Ohrstück ein Eingangswandler angeordnet sind,
    Fig. 1B
    das Hörgerät nach Fig. 1A, wobei im Gehäuse nur ein Eingangswandler angeordnet ist,
    Fig. 2
    in einem Blockschaltbild eine Rauschunterdrückung im Hörgerät nach Fig. 1A mittels Gewichtsfaktoren, welche durch Richtmikrofonie bestimmt werden,
    Fig. 3
    eine Richtungsabhängigkeit von vorläufigen Gewichtungsfaktoren im Hörgerät nach Fig. 2,
    Fig. 4
    ein Hörsystem mit einem Hörgerät und einem Mobiltelefon, und
    Fig. 5
    in einem Blockschaltbild eine zur Fig. 2 alternative Rauschunterdrückung im Hörgerät nach Fig. 1A.
  • Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In Figur 1A ist schematisch in einer Seitenansicht ein durch eine Hörvorrichtung 1 gebildetes Hörsystem 2 dargestellt. Die Hörvorrichtung 1 ist hierbei vorliegend gegeben durch ein Hörgerät 4. Das Hörgerät 4 weist ein Gehäuse 6, und ein mit dem Gehäuse 6 verbundenes Ohrstück 8 auf. Das Hörgerät 4 ist vorliegend als ein RIC-Gerät ausgestaltet, welches eine als Lautsprecher ausgebildeten Ausgangswandler 10 am Ende des Ohrstücks 8 aufweist. Über eine Verbindung 12 ist das Ohrstück 8 mechanisch mit dem Gehäuse 6 verbunden, hierbei verläuft entlang der Verbindung 12, auch eine Signalverbindung 14, welche den Ausgangswandler 10 in noch zu beschreibender Weise elektronisch mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 16 im Gehäuse 6 verwendet (gestrichelte Linie). Die Signalverarbeitungseinrichtung 16 bildet hierbei eine Steuereinrichtung 18 für das Hörsystem 2, und ist insbesondere durch einen oder mehrere Signalprozessoren mit jeweils zugewiesenem Arbeitsspeicher gegeben. Im Gehäuse 6 sind ein erster Eingangswandler 21 und ein zweiter Eingangswandler 22 leicht beanstandet voneinander angeordnet, und jeweils elektronisch mit der Steuereinrichtung 18 verbunden (gestrichelte Linie).
  • Im Betrieb des Hörgerätes 4 werden durch den ersten und den zweiten Eingangswandler 21, 22 jeweils Eingangssignale erzeugt (nicht näher dargestellt), und an die Signalverarbeitungseinrichtung 16 ausgegeben, wo sie in Abhängigkeit der individuellen audiologischen Vorgaben und Anforderungen eines Trägers des Hörgerätes 4 verarbeitet, und dabei insbesondere frequenzabhängig verstärkt und gegebenenfalls komprimiert werden. Durch die Signalverarbeitungseinrichtung 16 wird über die Signalverbindung 14 entsprechend ein Ausgangssignal (nicht näher dargestellt) an den Ausgangswandler 10 ausgegeben, welcher das besagte Ausgangssignal in einen Ausgangsschall (nicht näher dargestellt) umwandelt, der dem Gehör des Trägers zugeführt wird. Infolge des räumlichen Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangswandler 21, 22 ist für die Erzeugung des besagten Ausganssignals auch eine räumliche Verarbeitung in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 mittels Richtmikrofonie möglich. Hierdurch besteht die Möglichkeit, mittels besagter Richtmikrofonie ein Nutzsignal in der Umgebung des Trägers, meist gegeben durch Sprachbeiträge eines Gesprächspartners des Trägers, gezielt hervorzuheben bzw. Umgebungsrauschen und/oder sonstige Schallquellen abseits der Nutzsignalquelle mittels Richtmikrofonie gezielt abzusenken.
  • Bei dieser richtungsempfindlichen Signalverarbeitung kann jedoch für den Träger wichtige Information für das räumliche Hörempfinden verloren gehen. Das vorliegende Hörgerät 4 ist deshalb dazu eingerichtet, anhand der Signale des ersten und des zweiten Eingangswandlers 21, 22 in noch zu beschreibender Weise frequenzabhängige Gewichtungsfaktoren zu ermitteln, mittels derer ein a priori vorzugsweise omnidirektionales, zu verarbeitendes Eingangssignal in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 gewichtet wird, wobei die Gewichtungsfaktoren über einzelne Frequenzbänder hinweg eine vorteilhafte Rauschunterdrückung bewirken sollen. Als ein zu verarbeitendes Eingangssignal kann hierbei insbesondere das vom ersten Eingangswandler 21 erzeugte Signal 24 herangezogen werden.
  • Alternativ dazu kann das Hörgerät 4 im Ohrstück 8 auch einen weiteren Eingangswandler 26 aufweisen, und das zu verarbeitende Eingangssignal kann dann durch das Signal des besagten weiteren Eingangswandlers 26 gegeben sein. Dies hat vorliegend den Vorteil, dass beim bestimmungsgemäßen Tragen des Hörgerätes 4, wobei das Gehäuse 6 wenigstens teilweise vom Träger hinter der Pinna eines seiner Ohren getragen wird, und das Ohrstück 8 mit dem Ende des Ausgangswandlers 10 in den Eingang des zugehörigen Gehörgangs eingeführt wird, der weitere Eingangswandler 26 im Bereich des Eingangs des Gehörgangs angeordnet ist, und somit das vom weiteren Eingangswandler 26 erzeugte Signal hinsichtlich einer Abschattungswirkung des Kopfes und insbesondere der Pinna des Trägers im Wesentlichen dasselbe Verhalten aufweist wie Schall, welcher ohne die Anwesenheit des Hörgerätes 4 zum Gehör des Trägers vordringt.
  • In Figur 1B ist schematisch in einer Seitenansicht eine alternative Ausgestaltung der Hörvorrichtung 1 gemäß Figur 1A dargestellt. Auch in Figur 1B ist die Hörvorrichtung 1 durch ein als RIC-Gerät ausgebildetes Hörgerät 4 mit einem im Betrieb teilweise hinter der Pinna zu tragenden Gehäuse 6 und einem Ohrstück 8 gegeben, wobei im Gehäuse 6 ein erster Eingangswandler 21 angeordnet ist, welcher in Signalverbindung mit einer ebenfalls im Gehäuse 6 angeordneten Steuereinrichtung 18 steht. Im Ohrstück 8 ist ein Ausgangswandler 10 angeordnet, und über eine Signalverbindung 14 mit der Steuereinrichtung 18 verbunden, wobei die Signalverbindung 14 entlang der mechanischen Verbindung 12 zwischen dem Gehäuse 6 und dem Ohrstück 8 verläuft. Das Ohrstück 8 wird mit dem freien Ende für den Betrieb des Hörgerätes 4 in den Eingang des Gehörgangs des Trägers eingeführt.
  • Ein zweiter Eingangswandler 22 ist im Ohrstück 8 angeordnet. Anhand des Signals des ersten und des zweiten Eingangswandlers 21, 22, werden analog zum Hörgerät 4 nach Figur 1A in noch zu beschreibender Weise frequenzabhängige Gewichtungsfaktoren ermittelt, mittels derer das im vorliegenden Beispiel vom zweiten Eingangswandler 22 erzeugte, zu verarbeitende Eingangssignal in der Steuereinrichtung 18 zur Rauschunterdrückung gewichtet wird. Ein wesentlicher Unterschied zum in Figur 1A dargestellten Hörgerät 4 besteht somit hier darin, dass der zweite Eingangswandler 22, dessen Signal zum Bestimmen der frequenzabhängigen Gewichtungsfaktoren verwendet wird, im Ohrstück 8 angeordnet ist (und nicht, wie der erste Eingangswandler 21, im Gehäuse 6).
  • Das Hörgerät 4 nach Figur 1A oder nach Figur 1B kann dabei insbesondere auch als ein BTE-Gerät ausgebildet sein, wobei die Verbindung 12 dann durch den Schallschlauch des BTE-Gerätes gebildet wird. Insbesondere kann dabei der zweite Eingangswandler 22 im Gehäuse 6 des BTE-Gerätes angeordnet sein. Ist der zweite Eingangswandler (oder der weitere Eingangswandler 26 nach Figur 1A) im oder am Ohrstück 8 angeordnet (dessen freies Ende bei einem BTE-Gerät von z.B. einem Dome oder einem Ohrpassstück gebildet wird), so verläuft die Signalverbindung 14 zur Steuereinrichtung 18 im Gehäuse 6 entlang des besagten Schallschlauchs, bevorzugt in einem dedizierten Kabel. Insbesondere kann eine Signalverarbeitungseinrichtung 16 als ein Teil der Steuereinrichtung 18 auch im Ohrstück 8 angeordnet sein. Weist das Ohrstück 8 einen Eingangswandler auf, so kann das Hörgerät 4 insbesondere durch eine Art Kombination eines BTE- oder RIC-Gerätes mit einem ITE- oder CIC-Gerät gegeben sein.
  • In Figur 2 ist schematisch in einem Blockschaltbild das durch das Hörgerät 4 gebildete Hörsystem 1 nach Figur 1A mit der bereits geschilderten Signalverarbeitung zur Rauschunterdrückung dargestellt. Das Hörgerät 4 umfasst den ersten Eingangswandler 21 und den zweiten Eingangswandler 22, welcher vom ersten Eingangswandler in einem Abstand D angeordnet ist. Der erste Eingangswandler 21 erzeugt ein erstes Signal 31, der zweite Eingangswandler 21 erzeugt ein zweites Signal 32 aus einem nicht näher dargestellten Umgebungsschall. Eine mögliche Vorverstärkung und Vorverarbeitung wie beispielsweise breitbandige Kompression sowie A/D-Wandlung soll hierbei bereits in der Funktion des ersten bzw. zweiten Eingangswandlers 21, 22 enthalten sein.
  • Das erste und das zweite Signal 31, 32 werden nun jeweils in Filterbänken 33, 34 in die Zeit-Frequenz-Domäne transformiert. Das so gefilterte erste Signal 31 wird nun jeweils frequenzbandweise um eine Zeitkonstante T verzögert, ggf. noch mit einer komplexen Übertragungsfunktion (nicht dargestellt) gefiltert, welche mögliche Pegel- und/oder Phasenunterschiede der beiden Eingangswandler 21, 22 berücksichtigen kann, und vom gefilterten Signal 32 subtrahiert, und anschließend mit einem Tiefpass 35 gefiltert. Die Tiefpass-Filterung erfolgt, da durch die Subtraktion niederfrequente Signalanteile gedämpft werden, da die Zeitkonstante T als akustische Laufzeit zwischen den beiden Eingangswandlern 21, 22 infolge des Abstands D dazu führt, dass niederfrequente Signalanteile bei beiden Eingangswandlern 21, 22 trotz der Propagation noch ähnliche Amplituden aufweisen.
  • Aus besagter Tiefpass-Filterung resultiert nun ein Störsignal 36, welches infolge der Zeitverzögerung T vor der Subtraktion der beiden Eingangssignale 31, 32, welche genau der akustischen Laufzeit für den Abstand D entspricht, in jedem Frequenzband im Wesentlichen eine antikardioid-förmige Richtcharakteristik 64 aufweist, deren maximale Abschwächung in eine Ziel-Richtung 38 weist, die durch eine Verbindungslinie vom zweiten Eingangswandler 22 zum ersten Eingangswandler 21 gegeben ist, und bei einem bestimmungsgemäßen Tragen des Hörgerätes 4 mit der Frontalrichtung zusammenfällt.
  • Das durch die Filterbank 34 in einzelne Frequenzbänder zerlegte zweite Signal 32 weist als Mikrofonsignal für jedes Frequenzband im Wesentlichen eine omnidirektionale Richtcharakteristik 63 auf. Dieses zweite Signal 32 wird nun als Zielsignal 40 verwendet. Vom Zielsignal 40 und vom Störsignal 36 in jedem Frequenzband wird nun jeweils eine akustische Kenngröße 42 ermittelt, welche jeweils Aufschluss über den Energieinhalt des betreffenden Signals im jeweiligen Frequenzband geben soll. Dies ist vorliegend dadurch gewährleistet, dass als akustische Kenngröße 42 der Absolutbetrag des jeweiligen Signals gewählt wird. Insbesondere kann jedoch auch eine Signalleistung oder ein Signalpegel oder eine monotone, z.B. quadratische oder logarithmische Funktion der Signalleistung, des Absolutbetrags oder des Signalpegels als Kenngröße 42 verwendet werden. Vom Absolutbetrag 44 des Störsignals 36 und vom Absolutbetrag 46 des Zielsignals 40 werden nun jeweils zur Glättung Zeitmittel 48 bzw. 49 gebildet. Anschließend wird ein Quotient 50 aus dem Zeitmittel 49 des Absolutbetrags 46 des Zielsignals 40 als Zähler und dem Zeitmittel 48 des Absolutbetrags 44 des Störsignals 36 als Nenner gebildet wird. Dieser Quotient, welcher gegebenenfalls noch auf einen oberen Grenzwert von beispielsweise 6 dB oder höher (z.B. 12 dB oder 15 dB) beschränkt werden kann, bildet einen vorläufigen Gewichtungsfaktor 51 für das jeweilige Frequenzband.
  • Es wird nun über alle Frequenzbänder ein Maximum 52 der vorläufigen Gewichtungsfaktoren 51 bestimmt, und als Normierungsfaktor 52 festgelegt. Die vorläufigen Gewichtungsfaktoren 51 werden über dem so ermittelten Normierungsfaktor 52 normiert, sodass sich für jedes Frequenzband ein Gewichtungsfaktor 54 ergibt.
  • Anhand des weiteren Eingangswandlers 26 wird ein zu verarbeitendes Eingangssignal 56 erzeugt. Das zu verarbeitende Eingangssignal 56 wird durch eine Filterbank 57 in die Zeit-Frequenz-Domäne transformiert. Die Filterbänke 33, 34, 57 weisen dabei vorzugsweise eine identische Frequenzauflösung und identische Flankensteilheit auf.
  • Der Gewichtungsfaktor 54 wird nun multiplikativ auf das so transformierte, zu verarbeitende Eingangssignal 56 angewandt. Aus den wie beschrieben gewichteten frequenzbandweisen Signalanteilen des zu verarbeitenden Eingangssignals 56 wird, beispielsweise mittels einer inversen schnellen Fourier-Transformation, ein breitbandiges Ausgangssignal 58 erzeugt, welches durch den Ausgangswandler 10 in eine Ausgangsschall 60 umgewandelt wird. Vor der Erzeugung des Ausganssignals 58 kann insbesondere noch eine nicht näher dargestellte, zusätzliche Signalverarbeitung erfolgen, welche beispielsweise eine frequenzbandweise Absenkung oder Anhebung der Signalbeiträge abhängig von den individuellen audiologischen Anforderungen des Trägers und/oder zusätzliche Maßnahmen zur Unterdrückung von Störgeräuschen und/oder akustische Rückkopplung umfassen kann. Insbesondere können für die Anwendung des Gewichtungsfaktors 54 auf das zu verarbeitende Eingangssignal 56 im jeweiligen Frequenzband von dem zu verarbeitenden Eingangssignal 56 zunächst ein Absolutbetrag und eine Phase ermittelt werden, wobei die Anwendung des Gewichtungsfaktors 54 lediglich auf den Absolutbetrag erfolgt, und die Phase für eine Rücktransformation zur Erzeugung des Ausganssignals 58 verwendet wird.
  • Für eine Anwendung der anhand von Figur 2 dargestellten Rauschunterdrückung auf das Hörgerät 4 nach Figur 1B wird das zu verarbeitende Eingangssignal 56 durch den ersten oder den zweiten Eingangswandler 21 bzw. 22 erzeugt. Das zu verarbeitende Richtsignal 56 entspricht somit dem ersten bzw. zweiten Signal 31 bzw. 32. Generell sind für die Rauschunterdrückung auch weitere alternative Ausgestaltungen des Hörgerätes 4 denkbar, beispielsweise ein sog. ITE-Hörgerät mit zwei im Bereich des Gehörgangs angeordneten Eingangswandlern als erstem und zweitem Eingangswandler 21, 22 zur Erzeugung der beiden Signale 31, 32 sowie des zu verarbeitenden Eingangssignals 56.
  • In Figur 3 ist in einer Draufsicht schematisch und vereinfacht die Wirkung des vorläufigen Gewichtungsfaktors 51 nach Figur 2 hinsichtlich von Schallsignalen aus verschiedenen Raumrichtungen dargestellt. Das linke Bild zeigt einen Träger 62 des Hörgerätes 4 und die ihn umgebende omnidirektionale Richtcharakteristik 63 des Zielsignals 40. Im mittleren Bild ist derselbe Träger 62 erneut dargestellt, diesmal mit der antikardioid-förmigen Richtcharakteristik 64 des Störsignals 36, welche ihre maximale Abschwächung in der Ziel-Richtung 38 aufweist. Es kann unmittelbar erkannt werden, dass für ein Schallsignal aus dem der Ziel-Richtung 65 entgegengesetzten Halbraum 66 durch das Störsignal 36 keine nennenswerte Abschwächung erfolgt, da dort antikardioid-förmige Richtcharakteristik 64 im Wesentlichen homogen sowie ähnlich zur omnidirektionalen Richtcharakteristik 63 verläuft.
  • Im rechten Bild ist die Richtungsabhängigkeit 68 des vorläufigen Gewichtungsfaktors 51 dargestellt, wie sie sich schematisch aus den beiden Richtcharakteristiken 63, 64 erahnen lässt. Während im hinteren Halbraum 66 das Zielsignal 40 und das Störsignal 36 eine weitgehend ähnliche Empfindlichkeit gegenüber Schallsignalen aufweisen, verläuft in diesem Bereich der vorläufige Gewichtungsfaktor 51 im Wesentlichen homogen und somit richtungsunabhängig. Erst mit zunehmender Annäherung an die Ziel-Richtung 38 machen sich die Differenzen in den beiden Richtcharakteristiken 63, 64 zunehmend bemerkbar, sodass in der Ziel-Richtung 38 der vorläufige Gewichtungsfaktor 51 eine starke Ausbuchtung aufweist. Diese Ausbuchtung kann hierbei insbesondere durch Kompression oder Limiting auf einen endlichen Wert begrenzt werden.
  • Infolge der erheblichen Anhebung in der Ziel-Richtung 38 kann nun im anhand von Figur 2 geschilderten Vorgehen mittels der Normierung über das Maximum 52 aller vorläufige Gewichtungsfaktoren 51 erreicht werden, dass lediglich in demjenigen Frequenzband, in welchem der maximale spektrale Anteil an Nutzsignal aus der Ziel-Richtung 38 vorliegt, der Gewichtungsfaktor 54 gerade 1 beträgt. Infolge der Division der vorläufigen Gewichtungsfaktoren 51 durch den Normierungsfaktor 52 erfolgt für andere Frequenzbänder durch den Gewichtungsfaktor 54 eine Absenkung, welche umso stärker ausfällt, je geringer der spektrale Anteil am Nutzsignal aus der Ziel-Richtung 38 im jeweiligen Frequenzband ist.
  • In Figur 4 ist schematisch in einer Draufsicht eine bzgl. der in Fig. 1A und 1B gezeigten Varianten alternative Ausgestaltung des Hörsystems 2 dargestellt, welches eine Hörvorrichtung 1 und ein externes Gerät 70 umfasst. Das externe Gerät 70 ist durch ein Mobiltelefon 71 gegeben. Die Hörvorrichtung 1 ist dabei durch ein Hörgerät 4 gegeben, welches vom Träger 62 an einem Ohr (nicht näher dargestellt) getragen wird. Das Hörgerät 4 weist dabei wenigstens einen ersten Eingangswandler 21 auf, und kann beispielsweise als ein ITE-Gerät ausgestaltet sein. Das Mobiltelefon 71 ist dabei unmittelbar vor einem Gesprächspartner 74 des Trägers 62 so positioniert, dass ein Mikrofon des Mobiltelefons als zweiter Eingangswandler 22 des Hörsystems 1 Sprachbeiträge 75 des Gesprächspartners 74 ungehindert und besonders klar aufzeichnen kann.
  • Um nun Rauschen, z.B. in Form von Störgeräuschen der in ihrer Natur nicht näher spezifizierten, gerichteten Störquellen 76, 78, oder auch diffuses Hintergrundrauschen (nicht näher dargestellt) durch das Hörgerät 4 besser unterdrücken zu können, werden anhand der Signale des im Hörgerät 4 angeordneten ersten Eingangswandlers 21 und des im Mobiltelefon 71 angeordneten zweiten Eingangswandlers 22 in noch zu beschreibender Weise frequenzabhängige Gewichtungsfaktoren erzeugt, welche im Hörgerät 4 auf das Signal des ersten Eingangswandlers 21 angewandt werden. Die Gewichtungsfaktoren werden dabei so erzeugt, dass spektrale Anteile der Störquellen 76, 78 (oder auch diffuses Hintergrundrauschen) im Signal des ersten Eingangswandlers 21, welcher letztlich den dort auftreffenden Gesamtschall repräsentiert, möglichst durch die erfolgende Gewichtung abgesenkt werden. Überdies sollen spektrale Anteile der Sprachbeiträge 35 möglichst durch die Gewichtung erhalten und insbesondere relativ zu den Störgeräuschen der Störquellen 76, 78 angehoben werden.
  • Dies erfolgt, indem die Gewichtsfaktoren frequenzbandweise anhand eines Zielsignals und eins Störsignals gewonnen werden, wobei im Zielsignal ein möglichst hoher relativer Anteil am Nutzsignal (bezogen z.B. auf die Gesamtenergie in einem Frequenzband), also vorliegend an den Sprachbeiträgen 75, vorliegen soll, und im Störsignal ein möglichst geringer relativer Anteil am Nutzsignal. Ebenso soll eine Stärke der Unterdrückung der Störquellen 76, 78 möglichst nicht von deren Richtung, sondern vorzugsweise lediglich von deren Lautstärke abhängen. Diese Vorgabe wird nun erreicht, indem als Störsignal das Signal des ersten Eingangswandlers 21 und als Zielsignal das Signal des zweiten Eingangswandlers 22 verwendet werden. Das Signal des zweiten Eingangswandlers 22 weist infolge der Positionierung des Mobiltelefons 71 einen besonders hohen Anteil an Sprachbeiträgen 75 des Gesprächspartners 74 auf, während allein infolge des räumlichen Abstands des Trägers 62 vom Gesprächspartner 74 der erste Eingangswandler 21 im Hörgerät 4 einen geringeren Anteil an Sprachbeiträgen 75 aufnehmen wird, und insofern in dessen Signal höhere spektrale Anteile der Störquellen 76, 78 verzeichnet werden.
  • Insbesondere kann das Hörsystem 2 auch als ein binaurales Hörgerätesystem ausgestaltet sein, welches zusätzlich zum Hörgerät 4 ein weiteres Hörgerät (nicht dargestellt) mit dem zweiten Eingangswandler aufweist, das vom Träger 62 am anderen Ohr zu tragen ist. In diesem weiteren Hörgerät können, ähnlich wie im Hörgerät 4 in bereits beschriebener Weise, zunächst vorläufige Gewichtungsfaktoren 51 bestimmt werden (vgl. Figur 2). Diese bezogen auf das Hörgerät 4 dann contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktoren werden an das Hörgerät 4 übertragen, wo einerseits die im Hörgerät 4 lokal anzuwendenden Gewichtungsfaktoren der einzelnen Frequenzbänder anhand eines Vergleiches der lokalen vorläufigen Gewichtungsfaktoren mit den contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktoren erzeugt werden können.
  • Andererseits können die contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktoren auch im Rahmen einer binauralen Signalverarbeitung herangezogen werden, wenn etwa zusätzlich auch ein zu verarbeitendes Signal vom (contra-lateralen) weiteren Hörgerät an das Hörgerät 4 übermittelt wird. Gewichtungsfaktoren, welche im Hörgerät 4 im Rahmen der binauralen Signalverarbeitung auf das contra-laterale Signal des weiteren Hörgerätes anzuwenden sind, werden dann anhand der contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktorengebildet.
  • In Fig. 5 ist schematisch in einem Blockschaltbild eine Alternative zur Rauschunterdrückung nach Fig. 2 für das dort gezeigte Hörgerät 4 dargestellt. Bis hin zur Bildung des Quotienten 50 aus dem Absolutbetrag 46 des Nutzsignals 40 als Zähler und dem Absolutbetrag 44 des Störsignals 36 als Nenner kann dabei die Signalerarbeitung im Wesentlichen identisch verlaufen (der Tiefpass 35 für das Störsignal 36 wurde der Einfachheit halber nicht eingezeichnet), wobei vorliegend zusätzlich das zu verarbeitende Eingangssignal 56 gegeben ist durch das zweite Signal 32 in der Zeit-Frequenz-Domäne (und somit also das Nutzsignal 40). Ebenso könnte als zu verarbeitendes Signal jedoch auch das erste Signal 31 (in der Zeit-Frequenz-Domäne) oder das Signal eines weiteren Eingangswandlers 26 (welcher im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 nicht vorgesehen ist) verwendet werden.
  • Im Unterschied zum anhand von Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Gewichtungsfaktor 54 nun in den einzelnen Frequenzbändern auch dadurch erzeugt werden, dass der Quotient 50 jeweils auf einen diskreten Wertebereich 80 aus z.B. drei Werten 80a, 80b, 80c für den vorläufigen Gewichtungsfaktor 51 abgebildet wird. Es werden dabei bspw. ein oberes, ein mittleres und ein unteres Intervall 82a, 82b, 82c für den Quotienten 50 festgelegt, welche jeweils auf den größten Wert 80a (z.B. 1 oder 1,3 oder ein Wert dazwischen) bzw. den mittleren Wert 80b (z.B. 0,75 o.ä.) bzw. den kleinsten Wert 80c (z.B. 0,5 oder weniger) für den vorläufigen Gewichtungsfaktor 51 abgebildet werden. Der so erzeugte vorläufige Gewichtungsfaktor 51 kann zudem noch zeitlich geglättet werden. Auch eine Normierung (nicht dargestellt) ist möglich (insbesondere, wenn als größter Wert des diskreten Wertebereichs ein Wert ≠ 1 festgelegt wird).
  • In ähnlicher Weise (nicht dargestellt) können die akustische Kenngröße 42 des Zielsignals 40, also im vorliegenden Beispiel ihr Absolutbetrag 46, und die entsprechende akustische Kenngröße 42 des Störsignals 36, also vorliegend ihr Absolutbetrag 44, auch einem Größer-Kleiner-Vergleich unterzogen werden. Ist der Absolutbetrag 46 des Zielsignals 40 größer als der Absolutbetrag 44 des Störsignals 36, so wird als der vorläufige Gewichtungsfaktor 51 der größte Wert 80a des vorgegebenen, diskreten Wertebereiches 80 zugewiesen. Ist jedoch der Absolutbetrag 44 des Störsignals 36 größer, so wird der Absolutbetrag 46 des Zielsignals 40 um einen Faktor > 1 (z.B. 1,1 oder 1,2) skaliert, und erneut mit dem der Absolutbetrag 44 des Störsignals 36 verglichen. Ist der der Absolutbetrag 46 des Zielsignals 40 nun größer, so wird als der vorläufige Gewichtungsfaktor 51 der mittlere Wert 80b des diskreten Wertebereiches 80 zugewiesen, andernfalls der kleinste Wert 80c. Die besagten, kaskadierten Größer-Kleiner-Vergleiche mit zwischenzeitlicher Skalierung lassen sich mathematisch zwar ebenfalls als die oben beschriebene Abbildung des Quotienten 50 auf den diskreten Wertebereich 80 für den vorläufigen Gewichtungsfaktor 51 formulieren, sind jedoch in der Praxis z.B. auf fest verdrahteten Schaltkreisen bisweilen leichter zu implementieren.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hörvorrichtung
    2
    Hörsystem
    4
    Hörgerät
    6
    Gehäuse
    8
    Ohrstück
    10
    Ausgangswandler
    12
    Verbindung
    14
    Signalverbindung
    16
    Signalverarbeitungseinrichtung
    18
    Steuereinrichtung
    21
    erster Eingangswandler
    22
    zweiter Eingangswandler
    24
    Eingangssignal
    26
    weiterer Eingangswandler
    31
    erstes Signal
    32
    zweites Signal
    33
    Filterbank
    34
    Filterbank
    35
    Tiefpass
    36
    Störsignal
    38
    Ziel-Richtung
    40
    Zielsignal
    42
    akustische Kenngröße
    44
    Absolutbetrag des Störsignals
    46
    Absolutbetrag des Zielsignals
    48
    Zeitmittel
    49
    Zeitmittel
    50
    Quotient
    51
    vorläufiger Gewichtungsfaktor
    52
    Maximum/Normierungsfaktor
    54
    Gewichtungsfaktor
    56
    zu verarbeitendes Eingangssignal
    57
    Filterbank
    58
    Ausgangssignal
    60
    Ausgangsschall
    62
    Träger
    63
    omnidirektionale Richtcharakteristik
    64
    antikardioid-förmige Richtcharakteristik
    66
    Halbraum
    68
    Richtungsabhängigkeit
    70
    externes Gerät
    71
    Mobiltelefon
    74
    Gesprächspartner
    75
    Sprachbeiträge
    76
    Störquelle
    78
    Störquelle
    80
    diskreter Wertebereich
    80a
    größter Wert
    80b
    mittlerer Wert
    80c
    kleinster Wert
    82a
    oberes Intervall
    82b
    mittleres Intervall
    82c
    unteres Intervall

Claims (19)

  1. Verfahren zur richtungsabhängigen Rauschunterdrückung für ein Hörsystem (2), welches eine Hörvorrichtung (1) umfasst,
    - wobei anhand wenigstens eines ersten Eingangswandlers (21) des Hörsystems (2) und eines zweiten Eingangswandlers (22) des Hörsystems (2) aus einem Schall der Umgebung ein Störsignal (36) und ein Zielsignal (40) erzeugt werden, wobei das Störsignal (36) und/oder das Zielsignal (40) auf eine in einer Ziel-Richtung (38) angeordnete Nutzsignalquelle bezogen sind,
    - wobei das Zielsignal (40) mit einer Ziel-Richtcharakteristik erzeugt wird, welche über einen der Ziel-Richtung (38) entgegengesetzten Halbraum (66) hinweg homogen oder im Wesentlichen homogen verläuft,
    - wobei für wenigstens eine erste Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils eine akustische Kenngröße (42, 46) des Zielsignals (40) mit einer entsprechenden akustischen Kenngröße (42, 44) des Störsignals (36) verglichen werden, und anhand des besagten Vergleichs ein vorläufiger Gewichtungsfaktor (51) ermittelt wird, dessen Wertebereich (80) wenigstens drei Werte (80a, 80b, 80c) aufweist, wobei für das Frequenzband anhand des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) jeweils ein Gewichtungsfaktor (54) für das jeweilige Frequenzband gebildet wird, und
    wobei ein zu verarbeitendes Eingangssignal (56) des Hörsystems (2) frequenzbandweise anhand des jeweiligen Gewichtungsfaktors (54) gewichtet wird, und anhand des so gewichteten zu verarbeitenden Eingangssignals (56) ein Ausgangssignal (58) erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei für eine zweite Mehrzahl an Frequenzbändern jeweils der Gewichtungsfaktor (54) gebildet wird anhand des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) und anhand eines Normierungsfaktors (52), welcher in Abhängigkeit wenigstens eines vorläufigen Gewichtungsfaktors der zweiten Mehrzahl an Frequenzbändern bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    wobei der Normierungsfaktor (52) für ein Frequenzband bestimmt wird
    - anhand eines Zeitmittels der Werte der verwendeten akustischen Kenngrößen (42) und/oder der Werte des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) im selben Frequenzband, und/oder
    - anhand eines Maximums (52) und/oder einer Summe der Werte der vorläufigen Gewichtungsfaktoren (51) und/oder eines Signalpegels über alle betreffenden Frequenzbänder.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei für wenigstens einige Frequenzbänder der ersten Mehrzahl jeweils ein Quotient (50) anhand der akustischen Kenngröße (42, 46) des Zielsignals (40) als Zähler und anhand der entsprechenden akustischen Kenngröße (42, 44) des Störsignals (36) als Nenner gebildet wird, und anhand des jeweiligen Quotienten (50) der vorläufige Gewichtungsfaktor (51) gebildet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    wobei für die betreffenden Frequenzbänder zur Bildung des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) der Quotient (50) jeweils monoton auf einen wenigstens drei diskrete Werte (80a, 80b, 80c) umfassenden Wertebereich (80) abgebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei für wenigstens einige Frequenzbänder der ersten Mehrzahl
    - die akustische Kenngröße (42, 46) des Zielsignals (40) und die entsprechende akustischen Kenngröße (42, 44) des Störsignals (36) einer Mehrzahl an Größenvergleichen unterzogen werden,
    - wobei eine der beiden Kenngrößen für die einzelnen Größenvergleiche unterschiedlich skaliert wird, und
    - wobei anhand der Größenvergleiche dem vorläufigen Gewichtungsfaktor (51) der jeweilige Wert aus dem diskreten, wenigstens dreiwertigen Wertebereich (80) zugewiesen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei als Zielsignal (40) ein Signal mit einer im Wesentlichen omnidirektionalen Richtcharakteristik (63) erzeugt wird, und
    wobei als Störsignal (36) ein Richtsignal mit einer relativen Abschwächung in der Ziel-Richtung (38) verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei als Zielsignal (40) ein in die Ziel-Richtung (38) ausgerichtetes Richtsignal verwendet wird, welches im der Ziel-Richtung (38) entgegengesetzten Halbraum (66) eine nahezu vollständige Abschwächung aufweist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Störsignal (36) wenigstens anhand eines ersten Eingangswandlers (21) erzeugt wird, welcher in einem Gehäuse (6) angeordnet ist, das von einem Träger (62) der Hörvorrichtung (1) wenigstens teilweise hinter einer Pinna getragen wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das zu verarbeitende Eingangssignal (56) durch einen Ohrstück-Eingangswandler (26) erzeugt wird, der in einem Ohrstück (8) angeordnet ist, welches vom Träger (62) der Hörvorrichtung (1) wenigstens teilweise in einer Concha und/oder einen Gehörgang eingeführt getragen wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Zielsignal (40) in einem bezüglich der Hörvorrichtung (1) externen Gerät (70) erzeugt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Gewichtungsfaktor (54) jeweils weiter gebildet wird anhand eines Faktors, welcher zwischen dem ersten Eingangswandler (21) und/oder dem zweiten Eingangswandler (22) und/oder einem weiteren Eingangswandler (26) zur Erzeugung des zu verarbeitenden Eingangssignals (56) Lautstärkenunterschiede und/oder Laufzeitunterschiede und/oder spektrale Unterschiede im jeweiligen Frequenzband berücksichtigt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Ausgangssignal (58) gebildet wird anhand des mit den jeweiligen Gewichtungsfaktoren (54) frequenzbandweise gewichteten, zu verarbeitenden Eingangssignals (56) sowie eines weiteren omnidirektionalen Signals und/oder eines weiteren Richtsignals.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei bezüglich einer in einer ersten Ziel-Richtung (38) angeordneten ersten Nutzsignalquelle frequenzbandweise erste Gewichtungsfaktoren ermittelt werden, wobei bezüglich einer in einer zweiten Ziel-Richtung angeordneten zweiten Nutzsignalquelle frequenzbandweise zweite Gewichtungsfaktoren ermittelt werden, und
    wobei das zu verarbeitende Eingangssignal (56) im jeweiligen Frequenzband anhand eines Gewichtungsfaktors (54) gewichtet wird, welcher anhand des jeweiligen ersten Gewichtungsfaktors und anhand des jeweiligen zweiten Gewichtungsfaktors gebildet wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hörsystem (2) eine weitere Hörvorrichtung aufweist,
    wobei wenigstens für ein Frequenzband
    - in der Hörvorrichtung der vorläufige Gewichtungsfaktor (51) ermittelt wird,
    - an die Hörvorrichtung (1) von der weiteren Hörvorrichtung ein contralateraler vorläufiger Gewichtungsfaktor übermittelt wird, und
    - der Gewichtungsfaktor oder ein Gewichtungsfaktor für ein von der weiteren Hörvorrichtung übermitteltes contra-laterales Eingangssignal durch einen Vergleich des vorläufigen Gewichtungsfaktors (51) mit dem contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktor ermittelt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    wobei der contra-laterale vorläufige Gewichtungsfaktor als binärer Wert an die Hörvorrichtung (1) übermittelt wird, und
    wobei dem contra-lateralen Gewichtungsfaktor der Wert des vorläufigen Gewichtungsfaktors zugewiesen wird, wenn eine Abweichung des contra-lateralen vorläufigen Gewichtungsfaktors vom vorläufigen Gewichtungsfaktor einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet.
  17. Hörsystem (2) mit einer Hörvorrichtung (1),
    wobei das Hörsystem (2) wenigstens zwei Eingangswandler (21, 22, 26) zur Erzeugung eines Störsignals (36), eines Zielsignals (40) sowie eines zu verarbeitenden Eingangssignals (56) umfasst,
    wobei die Hörvorrichtung (1) wenigstens einen Ausgangswandler (10) umfasst, und
    wobei das Hörsystem (2) eine Steuereinrichtung (18) umfasst, welche zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  18. Hörsystem (2) nach Anspruch 17,
    wobei die Hörvorrichtung (1) als ein Hörgerät (4) ausgebildet ist.
  19. Hörsystem (2) nach Anspruch 18,
    wobei das Hörgerät (4) ein Gehäuse (6) umfasst, in welchem ein erster Eingangswandler (21) und ein zweiter Eingangswandler (22) angeordnet sind,
    wobei das Hörgerät (4) ein Ohrstück (8) umfasst, in welchem ein weiterer Eingangswandler (26) zur Erzeugung des zu verarbeitenden Eingangssignals (26) angeordnet ist, und
    wobei die Steuereinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, anhand der Signale des ersten Eingangswandlers (21) und des zweiten Eingangswandlers (22) das Störsignal (36) und das Zielsignal (40) zu bilden.
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