DE102024100301A1 - Intertragal earphone device and associated operating procedure - Google Patents
Intertragal earphone device and associated operating procedure Download PDFInfo
- Publication number
- DE102024100301A1 DE102024100301A1 DE102024100301.4A DE102024100301A DE102024100301A1 DE 102024100301 A1 DE102024100301 A1 DE 102024100301A1 DE 102024100301 A DE102024100301 A DE 102024100301A DE 102024100301 A1 DE102024100301 A1 DE 102024100301A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- loudspeaker
- ear
- notch
- sound
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/105—Earpiece supports, e.g. ear hooks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1058—Manufacture or assembly
- H04R1/1075—Mountings of transducers in earphones or headphones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
- H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/107—Monophonic and stereophonic headphones with microphone for two-way hands free communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2460/09—Non-occlusive ear tips, i.e. leaving the ear canal open, for both custom and non-custom tips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Headphones And Earphones (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ohrhörervorrichtung, aufweisend zumindest ein Ausgabegerät, das an einem jeweiligen Ohr zu tragen ist und das eine Lautsprechereinrichtung zum Erzeugen von Ausgabeschall mit einem Audioinhalt aufweist. In dem jeweiligen Ausgabegerät umfasst die Lautsprechereinrichtung einen Lautsprecher, der in dem Fall, dass die Halteeinrichtung das Ausgabegerät in der bestimmungsgemäßen Tragestellung am Ohr hält, von der Umgebung aus gesehen vor oder in oder hinter einer intertragalen Kerbe des Ohrs angeordnet ist.The invention relates to an earphone device comprising at least one output device to be worn on a respective ear and having a loudspeaker device for generating output sound with audio content. In the respective output device, the loudspeaker device comprises a loudspeaker which, when the holding device holds the output device in the intended wearing position on the ear, is arranged in front of, in, or behind an intercostal notch of the ear, as viewed from the surroundings.
Description
Die hier beschriebene Erfindung betrifft eine Ohrhörervorrichtung, die für ein Ohr oder für beide Ohren eines Nutzers jeweils ein Ausgabegerät (Ohrhörer, Earpiece) bereitstellt, welches sich am Ohr tragen lässt. Das Ausgabegerät kann einen Ausgabeschall mit einem Audioinhalt an das Ohr abstrahlen, z.B. zu einem Gehörgang und/oder zu einer Concha des Ohrs hin. Die Ohrhörervorrichtung kann als ein Headset ausgestaltet werden, auch mit Funkanbindung zu einem portablen Endgerät, wie z.B. einem Smartphone.The invention described here relates to an earphone device that provides an output device (earphone, earpiece) for one or both ears of a user, which can be worn on the ear. The output device can emit an output sound with audio content to the ear, e.g., to an auditory canal and/or to a concha of the ear. The earphone device can be configured as a headset, also with a wireless connection to a portable device, such as a smartphone.
Die Ohrhörervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie beim Tragen den Gehörgang frei lässt, also keinerlei Komponenten zum Anordnen im Gehörhang vorsieht. Dies wird als offene Anbindung bezeichnet. Somit kann der Umgebungsschall ungehindert oder blockadefrei in den Gehörgang eindringen, was eine natürliche Hörwahrnehmung der Umgebung begünstigen kann. Die Lautsprechereinrichtung gibt einen vorgegebenen Audioinhalt in den Gehörgang ausgeben, der sich dort dem direkten Umgebungsschall überlagert. Bei dem Audioinhalt kann es sich um einen verstärkten Anteil eines Teils des Umgebungsschalls handeln (Hörunterstützung) oder um einen Medieninhalt, z.B. Musik oder eine Sprachaufnahme, oder ein Telefongespräch, um nur Beispiele zu nennen. Als Quelle für den Audioinhalt kann auch das funkangebundene Endgerät dienen.The earphone device is characterized by the fact that it leaves the ear canal free when worn, meaning it does not provide any components for placement in the ear canal. This is referred to as an open connection. This allows ambient sound to enter the ear canal unhindered or without blockages, which can promote natural auditory perception of the environment. The loudspeaker device outputs a predetermined audio content into the ear canal, which is superimposed over the direct ambient sound. The audio content can be an amplified portion of a part of the ambient sound (hearing assistance) or media content, e.g., music or a voice recording, or a telephone conversation, to name just a few examples. The wirelessly connected device can also serve as the source of the audio content.
Durch die Lausprechereinrichtung ist ein Lautsprecher bereitgestellt, der sich vor oder in oder hinter einer intertragalen Kerbe (medizinisch: incisura intertragica) des Ohrs anordnen lässt. Die intertragalen Kerbe ist die Vertiefung oder Spalte zwischen dem Tragus und dem Antitragus des Ohres. Der Lautsprecher ist entsprechend klein, sein Strahl oder seine Membran weist insbesondere eine maximale Außenabmessung kleiner als 20 Millimeter, insbesondere kleiner als 15 Millimeter, auf. Aus Sicht der Gehörgang-Öffnung strahlt der Lautsprecher seinen Schall aus der Richtung der Kerbe ab, d.h. von der Umgebung vor dem Ohr aus gesehen ist der Lautsprecher vor oder in oder hinter der Kerbe angeordnet und die tatsächliche oder gedanklich verlängerte Mittenachse des Lautsprechers verläuft damit durch die Kerbe.The loudspeaker device provides a loudspeaker that can be positioned in front of, in or behind an intertragal notch (medically: incisura intertragica) of the ear. The intertragal notch is the depression or gap between the tragus and the antitragus of the ear. The loudspeaker is correspondingly small; its beam or membrane has, in particular, a maximum external dimension of less than 20 millimeters, in particular less than 15 millimeters. From the perspective of the ear canal opening, the loudspeaker radiates its sound from the direction of the notch, i.e., viewed from the area in front of the ear, the loudspeaker is positioned in front of, in or behind the notch, and the actual or imaginary extended center axis of the loudspeaker therefore runs through the notch.
In Hörversuchen hat sich der besondere Vorteil herausgestellt, dass die Abstrahlung von der intertragalen Kerbe aus (Englisch „intertragal notch“) einen Sweet-Spot-Effekt ergibt, also eine besonders günstige Darbietung des Ausgabeschalls, die durchschnittlich eine wahrgenommene oder gefühlte Steigerung der Lautstärke bei den Probanden ergab im Vergleich zu anderen Lautsprecherpositionen mit demselben Lautsprecher und Abstand zum Gehörgang. Das Abstrahlen von Ausgabeschall von der intertragalen Kerbe aus in das Ohr wird daher als ein erfindungsgemäßes Verfahren angesehen.Listening tests have demonstrated the particular advantage that radiation from the intertragal notch produces a sweet spot effect, i.e., a particularly favorable presentation of the output sound, which on average resulted in a perceived or perceived increase in volume among the test subjects compared to other loudspeaker positions with the same loudspeaker and distance from the ear canal. Radiating output sound from the intertragal notch into the ear is therefore considered a method according to the invention.
Merkmale und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ohrhörervorrichtung sind in den Ansprüchen und dieser Beschreibung und der Figur angegeben.Features and further developments of the earphone device according to the invention are specified in the claims and this description and the figure.
Damit der Lautsprecher an der Kerbe hält, ist im jeweiligen Ausgabegerät eine Halteeinrichtung vorgesehen, die durch Formgebung und/oder z.B. mittels eines Clips das Ausgabegerät in eine entsprechende Tragstellung am Ohr bringen und/oder dort halten lässt.In order for the loudspeaker to stay in place at the notch, a holding device is provided in the respective output device, which, through shaping and/or e.g. by means of a clip, allows the output device to be brought into a corresponding wearing position on the ear and/or held there.
Die Weiterentwicklung, bei welcher der Lautsprecher vor oder in der Kerbe oder hinter der Kerbe angeordnet ist, also zwischen Kerbe und Gehörgang, kann besonders vorteilhaft dahingehend ausgestaltet werden, als dass die vollständige Halteeinrichtung oder ein Teil der Halteeinrichtung dort ebenfalls integriert werden kann. Der Lautsprecher oder eine Fassung für den Lautsprecher ist dazu als Ring oder Teilring oder Wulst ausgebildet, was hier übergeordnet als „Kragen“ oder Hintergriff bezeichnet ist. Das jeweilige Ausgabegerät weist also einen Gehäusekörper auf, der durch die Halteeinrichtung in der Tragestellung von der Umgebung aus gesehen vor dem Ohr am Ohr angeordnet ist und der einen Gehäusefortsatz (z.B. ein Rohr oder einen Stutzen) aufweist, der in der Tragestellung durch die Kerbe hindurch bis hinter die Kerbe (also damit zum Gerhörgang hin) ragt, wo in dem Gehäusefortsatz der Lautsprecher hinter der Kerbe gehalten werden kann. Der Gehäusefortsatz weist im Bereich hinter der Kerbe und/oder im Bereich des Lautsprechers den Kragen auf, durch welchen ein Außendurchmesser des Gehäusefortsatzes größer ist als in einem Bereich des Gehäusefortsatzes, der in der Tragestellung in der Kerbe anzuordnen ist. Der Kragen hintergreift in der Tragestellung somit einen Rand der Kerbe, der durch den Tragus des Ohres und den Antitragus des Ohres gebildet ist. Hierdurch ist das Ausgabegerät am Ohr gehalten, weil der Kragen (bei aufrechter Haltung des Ohres) nicht durch die Kerbe herausrutschen kann. Der Kragen kann als Fassung für den Lautsprecher dienen oder durch den Lautsprecher gebildet sein. Ist der Lautsprecher in der Kerbe oder sogar vor der Kerbe angeordnet, so kann der Gehäusefortsatz als akustisches Horn oder Schalltrichter ausgestaltet sein, um den Anteil des Ausgabeschalls des Lautsprechers hinter die Kerbe zu leiten.The further development, in which the loudspeaker is arranged in front of, in or behind the notch, i.e. between the notch and the ear canal, can be designed particularly advantageously in such a way that the complete holding device or part of the holding device can also be integrated there. The loudspeaker or a socket for the loudspeaker is designed as a ring, partial ring or bulge, which is referred to here as a "collar" or rear grip. The respective output device therefore has a housing body which, when worn, is arranged in front of the ear as seen from the surroundings thanks to the holding device. It has a housing extension (e.g. a tube or a nozzle) which, when worn, projects through the notch to behind the notch (i.e. towards the ear canal), where the loudspeaker can be held behind the notch in the housing extension. The housing extension has a collar in the area behind the notch and/or in the area of the loudspeaker, which makes the outer diameter of the housing extension larger than in an area of the housing extension that is to be arranged in the notch when worn. In the worn position, the collar thus engages behind an edge of the notch formed by the tragus and antitragus of the ear. This holds the output device to the ear because the collar cannot slip out through the notch (when the ear is held upright). The collar can serve as a socket for the loudspeaker or be formed by the loudspeaker. If the loudspeaker is arranged in the notch or even in front of the notch, the housing extension can be designed as an acoustic horn or sound funnel to direct the portion of the loudspeaker's output sound behind the notch.
Insbesondere ist kein Haltebogen für die Ohrmuschel an dem Ausgabegerät vorgesehen. Das jeweilige Ausgabegerät ist insbesondere als einzelnes Ohrstück (Earphone, Earpiece) ausgestaltet.In particular, no retaining bracket for the earpiece is provided on the output device. The respective output device is designed, in particular, as a single earpiece.
Ein weiterer Lautsprecher (Zusatzlautsprecher) Ausgabegeräts kann auf dem Antitragus bereitstellt werden und/oder ein Zusatzlautsprecher kann in der Concha platziert werden. Frequenzanteile des Lautsprechersignals können mittels einer Frequenzweiche auf Lautsprecher und Zusatzlautsprecher eines Ausgabegeräts aufgeteilt verteilt werden.An additional speaker (auxiliary speaker) of the output device can be placed on the antitragus and/or an additional speaker can be placed in the concha. Frequency components of the speaker signal can be distributed between the speakers and additional speakers of an output device using a crossover.
Das Ohr kann als menschliches Ohr einer Person oder als ein Ohrmodell, wie z.B. aus Silikon gefertigt als Nachahmung eines menschlichen Ohres bezogen werden kann, vorgesehen sein.The ear can be provided as a human ear of a person or as an ear model, such as one made of silicone that can be obtained as an imitation of a human ear.
Aus einer Umgebung 16 kann ein Umgebungsschall direkt in einen frei gelassenen Gehörgang eindringen. Zudem kann der Umgebungsschall von einer Mikrofoneinrichtung 17 erfasst und als zumindest ein Mikrofonsignal signalisiert werden, das durch eine Signalverarbeitungseinrichtung im Gehäuse 13 oder in einem (nicht dargestellten) funkangebundenen externen Gerät, z.B. einem Smartphone, verarbeitet werden kann, um den Audioinhalt für den Unterstützungsschall zu extrahieren und aufzubereiten.Ambient sound from an
Das Ausgabegerät 11 kann durch eine Halteeinrichtung 18 am Ohr 10 gehalten sein. Die Halteeinrichtung 18 kann mittels eines Clips für ein Ohrläppchen des Ohr 10 und/oder mittels eines Clips oder einer Manschette für eine Helix des Ohrs 10 realisiert werden.The output device 11 can be held on the
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Ohrhörervorrichtung dazu eingerichtet ist, auf das jeweilige Lautsprechersignal für den Lautsprecher und für den jeweiligen Zusatzlautsprecher eine vorgegebenen und/oder variabel einstellbar eingerichtete Phasenverschiebung anzuwenden. Durch gezielte Phasenverschiebungen der Lautsprechersignale S1, S2 und eventueller weiterer Lautsprechersignale können unterschiedliche räumliche Wahrnehmungen vorgetäuscht werden. Die variable Einstellbarkeit kann sich darauf beziehen, dass der Nutzer zwischen unterschiedlichen, vorbereiteten Hörprogrammen wählen kann, z.B. unterschiedliche Raumklänge.A further advantage arises if the earphone device is configured to apply a predefined and/or variably adjustable phase shift to the respective loudspeaker signal for the loudspeaker and for the respective additional loudspeaker. By selectively shifting the phase of the loudspeaker signals S1, S2, and any additional loudspeaker signals, different spatial perceptions can be simulated. The variable adjustability can refer to the user being able to choose between different, pre-programmed hearing programs, e.g., different spatial sounds.
Das jeweilige Ausgabegerät (eines pro Ohr) wird allgemein außerhalb des Ohrs auf dem oder am Ohrläppchen positioniert (kann dabei als Schmuckstück definiert werden) und hat mindestens einen Lautsprecher, der über/innerhalb/vor der intertragalen Kerbe positioniert ist.The respective output device (one per ear) is generally positioned outside the ear on or near the earlobe (can be defined as a piece of jewelry) and has at least one speaker positioned above/inside/in front of the intertragal notch.
Das Ausgabegerät sitzt auf dem / am Ohrläppchen bevorzugt über dem oder am Antitragus, wobei ein Teil des Geräts wie ein Sattel in der Ohrmuschel sitzen kann. Von der Umgebung aus gesehen hinter dem Antitragus und innerhalb der intertragalen Kerbe können ein oder mehrere Lautsprecher und auch andere Komponenten wie Elektronik und Batterien vorhanden sein.
- - Es kann als kabelloses Headset-Gerät mit Bluetooth-Verbindung für Streaming und Telefonate ausgestaltet werden.
- - Es kann im Standalone-Modus als PSA (personal sound amplifier) oder medizinisches Hörgerät betrieben werden.
- - Die Lautsprecheröffnung (bzw. deren Einfassung oder Umrahmung) in der intertragalen Kerbe kann als mechanischer Anker oder Kragen oder Hintergriff für das Gerät ausgestaltet werden.
- - Zusätzlich kann in der Halteeinrichtung ein Clip-Mechanismus hinzugefügt werden, um das Gerät am Ohr zu befestigen, z. B. am Ohrläppchen.
- - Zusätzlich kann eine Manschette über der Helix des Ohres verwendet werden, um das Gerät am Ohr zu fixieren.
- - Durch die Platzierung des Lautsprechers in oder im Bereich der intertragalen Kerbe können drei Funktionen erreicht werden:
- 1. Akustisch - Optimierung der Klangqualität aufgrund der kürzeren Entfernung und der Reflektionen.
- 2. Mechanische Verankerung/Haftung des Geräts am Ohr mittels Halteeinrichtung.
- 3. Ermöglicht eine bessere räumliche Trennung der Mikrofone zum Sprecher, wodurch Echo und Rückkopplung bei Telefonie oder PSA/Hörgerätefunktionalität reduziert werden.
- - It can be designed as a wireless headset device with Bluetooth connection for streaming and phone calls.
- - It can be operated in standalone mode as a PSA (personal sound amplifier) or medical hearing aid.
- - The speaker opening (or its surround or frame) in the intertragal notch can be designed as a mechanical anchor or collar or rear grip for the device.
- - Additionally, a clip mechanism can be added to the holder to attach the device to the ear, e.g., to the earlobe.
- - Additionally, a cuff can be used over the helix of the ear to secure the device to the ear.
- - By placing the speaker in or near the intertragal notch, three functions can be achieved:
- 1. Acoustic - Optimization of sound quality due to shorter distance and reflections.
- 2. Mechanical anchoring/adhesion of the device to the ear using a holding device.
- 3. Allows better spatial separation of the microphones from the speaker, reducing echo and feedback during telephony or PSA/hearing aid functionality.
Insbesondere können Ausgabegeräte allein oder paarweise autark operieren, d.h. es benötigt keine zusätzliche Prozessoreinrichtung, die der Nutzer für den eigentlichen Betrieb mit sich führen müsste. Eine Kopplung zweier Ausgabegeräte kann über eine Funkverbindung, insbesondere per Bluetooth, realisiert werden.In particular, output devices can operate independently, either individually or in pairs, meaning no additional processor device is required that the user would have to carry with them for actual operation. Coupling two output devices can be achieved via a wireless connection, particularly via Bluetooth.
Das jeweilige Ausgabegerät kann insbesondere als Schmuckstück, d.h. als Ohrschmuck, wie z.B. als Ohrring, ausgestaltet werden. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise nicht als Hörhilfegerät zu erkennen, sondern kann all Schmuck vollwertig genutzt werden. Insbesondere erlaubt der frei bleibende Gehörgang diesen Eindruck. Insbesondere sind kein Haltebogen auf der Ohrmuschel und kein Haltebügel über den Kopf hinweg (vom einen Ohr zum anderen) vorgesehen. Das jeweilige Ausgabegerät ist insbesondere als einzelnes Ohrstück (Earphone) ausgestaltet. Insbesondere besteht die Ohrhörervorrichtung nur aus einem oder zwei Ausgabegeräten, um die beschriebene Funktionalität der Erzeugung von Ausgabeschall bereitzustellen, d.h. ohne ein zusätzliche Prozessorgerät, z.B. für den Gürtel.The respective output device can be designed, in particular, as a piece of jewelry, i.e., as ear jewelry, such as an earring. This advantageously prevents it from being recognized as a hearing aid, but rather allows all jewelry to be used fully. In particular, the free auditory canal allows this impression. In particular, there is no retaining arch on the auricle and no retaining bar across the head (from one ear to the other). The respective output device is designed, in particular, as a single earpiece (earphone). In particular, the earphone device consists of only one or two output devices to provide the described functionality of generating output sound, i.e., without an additional processor device, e.g., for the belt.
Es können alle elektronischen Komponenten in dem Schmuckstück von außen nichtsichtbar angeordnet werden, sodass die Funktion als Ohrhörervorrichtung in der Tragestellung für einen Betrachter nicht erkennbar ist. Es kann hierzu das Gerät aus der
Insgesamt ergibt sich ein neuer Formfaktor für ein „Out of the Ear“-Headset-Gerät (Ausgabegerät), das auch mit PSA (personal sound assistant - Hörunterstützung) und/oder Hörgerät-Eigenschaften ausgestattet werden kann.Overall, this results in a new form factor for an out-of-the-ear headset device (output device) that can also be equipped with PSA (personal sound assistant - hearing support) and/or hearing aid features.
Im Folgenden sind in diesem Zusammenhang Beispiele für Weiterentwicklungen beschrieben, die von der Erfindung mit umfasst sind und die eine Verwendung der Ohrhörervorrichtung als Hörassistenzvorrichtung. Entsprechen ist das Ausgabegerät in diesem Zusammenhang als Assistenzgerät bezeichnet und der Ausgabeschall stellt einen Unterstützungsschall dar.In this context, examples of further developments are described below that are encompassed by the invention and that allow the earphone device to be used as a hearing assistance device. Accordingly, the output device is referred to as an assistance device in this context, and the output sound represents a support sound.
Die hier beschriebene Erfindung betrifft eine Hörassistenzvorrichtung, die für ein Ohr oder für beide Ohren eines Nutzers jeweils ein Assistenzgerät bereitstellt, welches sich am Ohr tragen lässt. Das Assistenzgerät kann Umgebungsschall verstärkt ausgeben, wozu es eine Mikrofoneinrichtung und eine Lautsprechereinrichtung aufweist, die über eine Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt sind. Die Mikrofoneinrichtung erfasst den Umgebungsschall und die Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet das zumindest eine Mikrofonsignal der Mikrofoneinrichtung, um daraus einen vorgegebenen Audioinhalt zu extrahieren, und steuert damit die Lautsprechereinrichtung an, damit diese den extrahierten Audioinhalt als Unterstützungsschall abstrahlt. Der Audioinhalt kann z.B. Sprache (Stimme mit Sprachinhalt) oder Musik oder einen Frequenzanteil sein, in welchem der Nutzer eine Hörschwäche hat, wobei sich letzteres durch Hörkurvendaten vorgeben lässt.The invention described here relates to a hearing assistance device that provides an assistance device for one or both ears of a user, which can be worn on the ear. The assistance device can output ambient sound in an amplified manner, for which purpose it has a microphone device and a loudspeaker device that are coupled via a signal processing device. The microphone device detects the ambient sound, and the signal processing device processes the at least one microphone signal of the microphone device in order to extract a predetermined audio content therefrom and thus controls the loudspeaker device so that it emits the extracted audio content as support sound. The audio content can be, for example, speech (voice with speech content) or music, or a frequency component in which the user has a hearing impairment, the latter being able to be specified using hearing curve data.
Die Hörassistenzvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie beim Tragen den Gehörgang frei lässt, also keinerlei Komponenten zum Anordnen im Gehörhang vorsieht. Dies wird als offene Anbindung bezeichnet. Somit kann der Umgebungsschall ungehindert oder blockadefrei in den Gehörgang eindringen, was eine natürliche Hörwahrnehmung der Umgebung begünstigen kann. Die Lautsprechereinrichtung gibt von dem erfassten Umgebungsschall einen vorgegebenen Anteil (hier „Audioinhalt“ genannt) wieder als Unterstützungsschall in den Gehörgang aus, der sich dort dem direkten Umgebungsschall überlagert und somit den vorgegebenen Audioinhalt mit mehr Schallleistung darbietet. Der Unterstützungsschall stellt somit eine Unterstützung beim Wahrnehmen des Audioinhalts dar, weshalb er so bezeichnet wird.The hearing aid device is characterized by the fact that it leaves the ear canal free when worn, meaning it does not require any components to be positioned in the ear canal. This is referred to as an open connection. This allows ambient sound to enter the ear canal unhindered or without blockages, which can promote a natural auditory perception of the environment. The loudspeaker device emits a predetermined portion of the captured ambient sound (here referred to as "audio content") as auxiliary sound into the ear canal, where it is superimposed on the direct ambient sound and thus presents the specified audio content with greater sound power. Supportive sound therefore provides support in perceiving the audio content, which is why it is called that.
Der Unterstützungsschall muss den Audioinhalt dabei nicht einfach nur als verstärkten Signalanteil des Umgebungsschalls ausgeben. Zur Vermeidung von Feedback und/oder zur Nutzung von anderen Frequenzbändern, in denen der Nutzer besser hört, kann in Weiterentwicklungen der Erfindung z.B. eine Stimmverfremdung und/oder eine Frequenzmodulation durch die Signalverarbeitungsvorrichtung durchgeführt werden. Der Audioinhalt muss somit im Unterstützungsschall nicht durch das gleiche Signal repräsentiert sein wie im Umgebungsschall, sondern es kann eine Verzerrung oder Filterung oder Modulation darauf angewendet worden sein. Dennoch ist hier eine Überlagerung des Audioinhalts aus dem Umgebungsschall mit demselben Audioinhalt (in verstärkter oder sogar verfremdeter oder verzerrter oder modulierter Form) im Gehörgang gemeint, d.h. es geht nicht um eine paraphrasierte Wiedergabe, die beispielsweise auf einer Spracherkennung beruhen könnte und den Audioinhalt wiedergibt, nachdem er schon vergangen ist, sondern es geht um eine gleichzeitige oder maximal um 50 ms verzögerte Wiedergabe des Audioinhalts durch Unterstützungsschall, während der Audioinhalt auch per Umgebungsschall im Gehörgang ist.The auxiliary sound does not have to simply output the audio content as an amplified signal component of the ambient sound. To avoid feedback and/or to utilize other frequency bands in which the user hears better, further developments of the invention can, for example, involve voice distortion and/or frequency modulation by the signal processing device. The audio content in the auxiliary sound does not have to be represented by the same signal as in the ambient sound; rather, distortion, filtering, or modulation may have been applied. Nevertheless, what is meant here is a superposition of the audio content from the ambient sound with the same audio content (in amplified or even alienated, distorted, or modulated form) in the ear canal. This means that this is not a paraphrased reproduction, which could, for example, be based on speech recognition and reproduce the audio content after it has already passed. Rather, it is a simultaneous reproduction of the audio content by auxiliary sound, or with a maximum delay of 50 ms, while the audio content is also present in the ear canal via ambient sound.
Merkmale und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Assistenzvorrichtung sind in den Ansprüchen und dieser Beschreibung und der Figur angegeben.Features and further developments of the assistance device according to the invention are specified in the claims and this description and the figure.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass die Hörassistenzvorrichtung aufgrund der offenen Anbindung dauerhaft getragen werden kann und dabei eine Hörschwäche des jeweiligen Ohres ausgleichen kann. Anders als bei einem Hörgerät sind hier aber im Bereich des Trommelfelds des versorgten Ohres insbesondere nur Schallpegel von weniger als 85 dB, insbesondere weniger als 80 dB, durch die Lautsprechereinrichtung zusätzlich vorgesehen. Dies wird als Hörassistenz oder PSA (personal sound amplifier) bezeichnet.One advantage of the invention is that the hearing assistance device can be worn permanently due to its open connection, thus compensating for hearing loss in the respective ear. Unlike a hearing aid, however, the speaker system additionally provides sound levels of less than 85 dB, particularly less than 80 dB, in the eardrum area of the affected ear. This is referred to as a hearing assistance device or PSA (personal sound amplifier).
Zum Halten am Ohr kann das jeweilige Assistenzgerät in an sich bekannter Weise einen Clip oder eine Klammer aufweisen. Die Signalverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise mittels eines DSP (digital signal processor) und/oder eines ASIC (application specific integrated circuit) implementiert sein. Die Lautsprechereinrichtung kann mittels eines oder mehrere Lautsprecher implementiert werden. Das Steuersignal der Signalverarbeitungseinrichtung kann das bereist verstärkte Treibersignal oder Leistungssignal oder Lautsprechersignal für den jeweiligen Lautsprecher sein, d.h. die Verstärkerschaltung ist dann Teil der Signalverarbeitungseinrichtung. Alternativ dazu kann das Steuersignal das Eingangssignal einer Verstärkerschaltung sein, falls die Verstärkerschaltung in der Lautsprechereinrichtung bereitgestellt ist.For holding the device on the ear, the respective assistance device can have a clip or clamp in a manner known per se. The signal processing device can be implemented, for example, using a DSP (digital signal processor) and/or an ASIC (application specific integrated circuit). The loudspeaker device can be implemented using one or more loudspeakers. The control signal of the signal processing device can be the already amplified driver signal or power signal or loudspeaker signal for the respective loudspeaker, i.e. the amplifier circuit is then part of the signal processing device. Alternatively, the control signal can be the input signal of an amplifier circuit if the amplifier circuit is provided in the loudspeaker device.
Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine adaptive, dynamische Verstärkung des Unterstützungssignals durchzuführen, bei welcher
- a) im Verhältnis leisere, den Audioinhalt signalisierende Nutzsignale mehr verstärkt werden als im Verhältnis dazu lautere Nutzsignale, sodass nach der Überlagerung mit dem Umgebungsschall im Gehörgang insbesondere eine geringere Lautstärkedynamik der überlagerten Schalle vorliegt als beim Umgebungsschall alleine (Funktion eines Kompressors), und/oder
- b) ein Rauschpegel eines Rauschens der Umgebung, das in dem zumindest einen Mikrofonsignal als ein von dem Audioinhalt verschiedener Rauschanteil ist, ermittelt wird, und eine Lautstärke des Unterstützungsschalls abhängig von dem ermittelten Rauschpegel eingestellt wird, sodass sich nach der Überlagerung mit dem Umgebungsschall im Gehörgang der Audioinhalt mit einem Lautstärkepegel größer als der Geräuschpegel ergibt.
- a) relatively quieter useful signals signalling the audio content are amplified more than relatively louder useful signals, so that after superimposition with the ambient sound in the ear canal, the volume dynamics of the superimposed sounds are lower than with the ambient sound alone (function of a compressor), and/or
- b) a noise level of an ambient noise which is present in the at least one microphone signal as a noise component different from the audio content is determined, and a volume of the support sound is adjusted depending on the determined noise level, so that after superimposition with the ambient sound in the ear canal, the audio content results with a volume level greater than the noise level.
Bei der adaptiven, dynamischen Verstärkung des Unterstützungssignals werden leise Nutzsignale stärker verstärkt als laute Nutzsignale, sodass nach der Überlagerung mit dem direkten Schall einen so weit wie möglich konstanten, gut verständlichen Pegel erreicht. Nutzsignale werden zusätzlich oder alternativ adaptiv so verstärkt, dass sie deutlich (extern konfigurierbar) über dem Geräuschpegel der Umgebung liegen.With adaptive, dynamic amplification of the support signal, quiet signals are amplified more strongly than loud signals, so that after superimposing the direct sound, a constant, easily intelligible level is achieved as far as possible. Additional or alternatively, signals are adaptively amplified so that they are significantly (externally configurable) above the ambient noise level.
Dadurch kann das offene (offen angebundene) Assistenzgerät so konfiguriert werden, dass es dynamisch je nach Konfiguration/Bedarf/Umgebungsgeräuschpegel einen bestimmten Signalanteil (Nutzsignal) mehr oder weniger verstärkt. Hauptvorteile neben der verbesserten Benutzererfahrung sind die Energieverbrauchsoptimierung und eine Minimierung der Wahrscheinlichkeit, dass eine dritte, sich in der Nähe befindlichen Person das verstärkte Lautsprechersignal als störend empfindet.This allows the open (openly connected) assistive device to be configured to dynamically amplify a specific signal component (useful signal) more or less depending on the configuration/needs/ambient noise level. The main advantages, in addition to the improved user experience, are energy consumption optimization and a minimization of the likelihood that a third person nearby will find the amplified loudspeaker signal disturbing.
Das Nutzsignal kann hier das nach einer Filterung (Beamforming, Signalverarbeitung, KI - maschinelles Lernmodell) entstandenes Signal des Audioinhalts sein. Es kann über ein externes Gerät (z.B. Smartphone) unterschiedlich konfiguriert oder ausgewählt werden, es kann z.B. Sprache, aber auch z.B. ein bestimmtes Geräusch oder Musikinstrument sein, also allgemein kann das Nutzsignal den vorgegebenen Audioinhalt signalisieren, insbesondere nur diesen. Aus dem adaptiv verstärkten Nutzsignal kann das Steuersignal für die Lautsprechereinrichtung erzeugt werden. Insgesamt handelt es sich somit um einen PSA (personal sound amplifier), der für den Nutzer lokal am jeweiligen Ohr einen Umgebungsschall verstärkt. Die Verstärkung kann pauschal für die gesamte Bandbreite des erfassten Umgebungsschalls erfolgen oder selektiv für einen spezifischen Signalanteil, z.B. eine Stimme, was jeweils den vorgegebenen Audioinhalt ergibt. Eine Extraktion einer Stimme kann beispielsweise mittels eines maschinellen Lernmodells erfolgen, wie es z.B. mittels eines Signalprozessors des Unternehmens Greenwaves Technologies™ implementiert werden kann.The wanted signal can be the audio content signal resulting from filtering (beamforming, signal processing, AI - machine learning model). It can be configured or selected differently via an external device (e.g., smartphone). It can be speech, for example, but also a specific sound or musical instrument. In general, the wanted signal can signal the specified audio content, especially specifically just this one. The control signal for the loudspeaker system can be generated from the adaptively amplified wanted signal. Overall, this is a PSA (personal sound amplifier) that amplifies ambient sound locally for the user at each ear. The amplification can be applied across the board for the entire bandwidth of the detected ambient sound or selectively for a specific signal component, e.g., a voice, which in each case results in the specified audio content. A voice can be extracted, for example, using a machine learning model, such as one implemented using a signal processor from Greenwaves Technologies™.
Eine positive Rückkopplung zwischen Lautsprechereinrichtung und Mikrofoneinrichtung kann durch eine Signalverfremdung (Verzerrung und/oder Stimmänderung) vermieden werden, indem ein Signalverlauf des Umgebungsschalls sich von dem zugrundeliegenden Mikrofonsignal unterscheidet.Positive feedback between the loudspeaker and microphone systems can be avoided by signal alienation (distortion and/or voice change) by making the signal profile of the ambient sound different from the underlying microphone signal.
Das außerhalb des Ohrs und auf dem oder am Ohrläppchen angeordnete Assistenzgerät sollte im Stand-Alone-Modus als PSA (Personal Sound Amplifier) oder als medizinisches Hörgerät arbeiten können, das jeweilige Mikrofonsignal verstärken, es analog/digital verarbeiten, das derart verarbeitete Signal über den natürlichen oder gegebenen Schalldruck hinaus verstärken (ergibt insgesamt das Steuersignal) und es so über den /die integrierten Lautsprecher der Lautsprechereinrichtung wiedergeben, die außerhalb des Gehörgangs sitzt.The assistance device located outside the ear and on or near the earlobe should be able to work in stand-alone mode as a PSA (Personal Sound Amplifier) or as a medical hearing aid, amplify the respective microphone signal, process it analogue/digitally, amplify the signal thus processed beyond the natural or given sound pressure (totalling the control signal) and reproduce it via the integrated loudspeaker(s) of the loudspeaker device located outside the ear canal.
Es gibt folgende vorteilhafte Weiterbildungen:
- - Das jeweilige oder ein Assistenzgerät kann gemäß einer Weiterbildung extern über einen PC oder ein Smartphone und eine BT-Verbindung (BT - Bluetooth) gesteuert und abgestimmt werden.
- - Der Lautsprecher kann auch hinter, auf oder vor der intertragalen Kerbe platziert werden, um die Klangqualität zu verbessern und eine bessere räumliche Entkopplung zwischen Mikrofon und Lautsprecher zu ermöglichen.
- - Zur Verbesserung des Klangerlebnisses kann ein System mit mehreren Lautsprechern verwendet werden. Die Lautsprecher können innerhalb der Ohrmuschel verteilt werden, wie dies am Beispiel des Lautsprechers S2 veranschaulicht ist.
- - Mehrere Mikrofone und die Kopplung von Links-/Rechts-Gerätesignalen können verwendet werden, um die zu verstärkende Stimme im Vordergrund zu erkennen. Die Kombination der Mikrofonsignale kann z.B. mittels Beamforming und/oder einer Auswertung des Angle of Arrival - AoA erfolgen und/oder es kann eine MIMO-Stimmextraktion mittels eines maschinellen Lernmodells genutzt werden (MIMO - multiple input, multiple output).
- - Künstliche Intelligenz kann eingesetzt werden (eine geringe Latenz kleiner als 30 ms konnte erreicht werden), um die Stimme der sprechenden Person für die weitere Verarbeitung und Verstärkung herauszufiltern oder zu extrahieren, um insbesondere nur die extrahiere Stimme über den Lautsprecher / die Lautsprecher verstärkt auszugeben.
- - Modifikationen und Veränderungen des Sprachsignals können vorgenommen werden, um ein Feedback zu vermeiden, z.B. mittels Frequenzmodulation und/oder Stimmverfremdung / Stimmänderung.
- - The respective or an assistance device can be controlled and adjusted externally via a PC or a smartphone and a BT connection (BT - Bluetooth) according to further training.
- - The speaker can also be placed behind, on or in front of the intertragal notch to improve sound quality and allow better spatial decoupling between microphone and speaker.
- - To enhance the sound experience, a multi-speaker system can be used. The speakers can be distributed within the ear cup, as illustrated with the S2 speaker.
- - Multiple microphones and the coupling of left/right device signals can be used to detect the foreground voice to be amplified. The microphone signals can be combined using beamforming and/or Angle of Arrival (AoA) analysis, and/or MIMO (multiple input, multiple output) voice extraction using a machine learning model.
- - Artificial intelligence can be used (a low latency of less than 30 ms could be achieved) to filter or extract the voice of the speaking person for further processing and amplification, in particular to output only the extracted voice amplified through the loudspeaker(s).
- - Modifications and changes to the speech signal can be made to avoid feedback, e.g. by means of frequency modulation and/or voice distortion / voice change.
Im Folgenden sind weitere Aspekte der Hörassistenzvorrichtung aufgelistet, wie sie Bestandteil der Erfindung sind:
- 1. Hörassistenzvorrichtung, aufweisend zumindest ein Assistenzgerät (Ohrhörer), das an einem jeweiligen Ohr eines Nutzers zu tragen ist und das eine Mikrofoneinrichtung zum Erfassen von Umgebungsschall einer Umgebung des Nutzers sowie eine Lautsprechereinrichtung zum Erzeugen von Unterstützungsschall, der den Nutzer dabei unterstützt, mit dem jeweiligen Ohr einen vorgegebenen Audioinhalt, der in dem Umgebungsschall enthalten ist, wahrzunehmen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das jeweilige Assistenzgerät eine Halteeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Assistenzgerät an dem jeweiligen Ohr in einer Tragestellung zu halten,
- • in welcher das Assistenzgerät außerhalb eines Gehörgangs des Ohrs angeordnet ist und der Gehörgang vollständig frei von der Hörassistenzvorrichtung bleibt, sodass der Umgebungsschall aus der Umgebung blockadefrei in den Gehörgang dringt, und
- • in welcher eine Hauptausgaberichtung der Lautsprechereinrichtung, entlang welcher die Lautsprechereinrichtung den Unterstützungsschall mit größter Lautstärke abstrahlt, zu dem Ohr hin ausgerichtet ist, wodurch der Unterstützungsschall dem Umgebungsschall im Gehörgang überlagert ist, und
- 2. Hörassistenzvorrichtung nach Aspekt 1, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, mittels eines maschinellen Lernmodells aus dem zumindest einen Mikrofonsignal ein Stimmensignal einer Stimme als den Audioinhalt zu extrahieren und das Steuersignal nur mit dem extrahierten Stimmensignal ohne jedes übrige Mikrofonsignal zu erzeugen.
- 3. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das jeweilige Assistenzgerät eine Rückkopplungsunterdrückungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, einen Rückkopplungsanteil des Unterstützungsschalls, welcher von der Lautsprechereinrichtung über eine Luftstrecke und/oder als Körperschall zu der Mikrofoneinrichtung rückkoppelt, und/oder in dem zumindest eine Mikrofonsignal einen Signalanteil des Unterstützungsschalls, der in dem zumindest einen Mikrofonsignal als Rückkopplung enthalten ist, zu dämpfen.
- 4. Hörassistenzvorrichtung nach Aspekt 3, wobei die Rückkopplungsunterdrückungseinrichtung eine Modulation umfasst, die eingerichtet ist, einen Signalanteil des zumindest einen Mikrofonsignals, welcher den Audioinhalt signalisiert und dabei einen ersten Frequenzbereich einnimmt, in einen von dem ersten Frequenzbereich ganz oder teilweise verschiedenen zweiten Frequenzbereich zu verschieben (z.B. mittels Einseitenbankmodulation), und das Steuersignal in dem zweiten Frequenzbereich zu erzeugen.
- 5. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung eine Sprecheränderung, die ein maschinelles Lernmodell umfasst, und/oder eine Stimmverfremdung, die eine Verzerrungsprozedur umfasst, aufweist, welche jeweils dazu eingerichtet ist, den Audioinhalt in dem Unterstützungsschall mit einer anderen Stimme und/oder mit einer verfremdeten Stimme im Vergleich zu einer in dem zumindest einen Mikrofonsignal enthaltenen Stimme, welche den Audioinhalt mitteilt, zu erzeugen.
- 6. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Steuersignal mit einem Phasenversatz bezüglich des Mikrofonsignals zu erzeugen, welcher in der Tragestellung eine konstruktive Interferenz des Umgebungsschalls einerseits und des Unterstützungsschalls andererseits im Gehörgang (in einem vorbestimmten Abstand, z.B. im Bereich 1 cm bis 7 cm zur Lautsprechereinrichtung) erzeugt, wobei der Phasenversatz eine frequenzabhängige Phasenverschiebung umfasst, die für unterschiedliche Frequenzen eine andere Phasenwinkel anwendet, um für mehrere der Frequenzen die konstruktive Interferenz im selben Abstand zur Mikrofoneinrichtung zu bewirken. (insbesondere am Trommelfell des Ohres, kann individuell vermessen werden oder mittels Kalibrierroutine ermittelt werden, entsprechende Kalibrierdaten können im Assistenzgerät gespeichert gehalten werden)
- 7. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei in dem jeweiligen Assistenzgerät die Lautsprechereinrichtung einen Lautsprecher umfasst, der in dem Fall, dass die Halteeinrichtung das Assistenzgerät in der Tragestellung am Ohr hält, von der Umgebung aus gesehen vor oder in oder hinter einer intertragalen Kerbe des Ohrs angeordnet ist. (Durchmesser des Lautsprechers insbesondere kleiner
als 15 mm, insbesondere kleiner als 12 mm) - 8. Hörassistenzvorrichtung nach Aspekt 7, wobei eine Geometrie des Assistenzgeräts und die Halteeinrichtung dazu eingerichtet sind, dass in der Tragestellung eine Schalleinlassöffnung der Mikrofoneinrichtung, durch welche hindurch der Umgebungsschall zum Erfassen in die Mikrofoneinrichtung eindringt, in einem Abstand von mindestens 5 Millimeter von der Kerbe und außerhalb einer Ohrmuschel des Ohrs angeordnet gehalten ist.
- 9. Hörassistenzvorrichtung nach Aspekt 7 oder 8, wobei bei dem jeweiligen Assistenzgerät die jeweilige Lautsprechereinrichtung zumindest einen Zusatzlautsprecher umfasst, wobei in der Tragestellung einer davon innerhalb einer Ohrmuschel des Ohrs und/oder einer davon an einem Antitragus des Ohres angeordnet ist. (Halteeinrichtung und/oder Gehäuse des Assistenzgeräts entsprechend geformt; Durchmesser Lautsprecher und/oder Zusatzlautsprecher dabei insbesondere kleiner als 12 mm)
- 10. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei bei dem jeweiligen Assistenzgerät die Mikrofoneinrichtung mehrere Mikrofone aufweist und dazu eingerichtet ist, damit mehrere Mikrofonsignale zu erzeugen, und/oder die Hörassistenzvorrichtung mehrere Assistenzgeräte aufweist und mittels deren Mikrofoneinrichtungen mehrere Mikrofonsignale zu erzeugen, und die Signalverarbeitungseinrichtung eine Verarbeitungslogik aufweist, die aus den mehreren Mikrofonsignalen einen Schallsignalanteil, der aus einer vorgegebenen Raumrichtung (insbesondere von vorne ins Gesicht des Nutzers) auf die Hörassistenzeinrichtung auftrifft und in den Mikrofonsignalen mit einer der Raumrichtung entsprechenden relativen Phasenlage zueinander enthalten ist, selektiv als den Audioinhalt zu verstärken. (Beamforming, Delay-and-Sum, spektrale Auswertung der Phase)
- 11. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei eine Funkeinrichtung der Hörassistenzvorrichtung dazu eingerichtet ist, über eine Funkverbindung aus einem externen Bediengerät zumindest einen Konfigurationsbefehl zu empfangen. (z.B. für Lautstärke, Hörprogramm)
- 12. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, nutzerspezifische Hörkurvendaten, welche mit einem frequenzspezifischen Hörvermögen des Nutzers korrelieren oder das Hörvermögen beschreiben, gespeichert zu halten und für das Erzeugen des Unterstützungsschalls eine relative Verstärkung unterschiedlicher Frequenzen mittels des Steuersignals gemäß den Hörkurvendaten einzustellen.
- 13. Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine adaptive, dynamische Verstärkung des Unterstützungssignals durchzuführen, bei welcher
- c) im Verhältnis leisere, den Audioinhalt signalisierende Nutzsignale mehr verstärkt werden als im Verhältnis dazu lautere Nutzsignale, sodass nach der Überlagerung mit dem Umgebungsschall im Gehörgang eine geringere relative Lautstärkedynamik der überlagerten Schalle vorliegt als beim Umgebungsschall alleine, und/oder
- d) ein Rauschpegel eines Rauschens der Umgebung, das in dem zumindest einen Mikrofonsignal ein von dem Audioinhalt verschiedener Rauschanteil ist, ermittelt wird, und eine Lautstärke des Unterstützungsschalls abhängig von dem ermittelten Rauschpegel eingestellt wird, sodass sich nach der Überlagerung mit dem Umgebungsschall im Gehörgang der Audioinhalt mit einem Lautstärkepegel größer als der Geräuschpegel ergibt.
- 14. Verfahren zum Betreiben einer Hörassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei an zumindest einem Ohr eines Nutzers jeweils durch ein Assistenzgerät der Hörassistenzvorrichtung mittels einer Mikrofoneinrichtung ein Umgebungsschall erfasst und der erfasste Umgebungsschall als zumindest ein Mikrofonsignal signalisiert wird, und durch eine Signalverarbeitungseinrichtung der Assistenzvorrichtung aus dem zumindest einen Mikrofonsignal ein Steuersignal für eine Lautsprechereinrichtung ein Steuersignal erzeugt wird, welches einen in dem zumindest einen Mikrofonsignal signalisierten Audioinhalt, insbesondere nur diesen, enthält, und die Lautsprechereinrichtung einen Unterstützungsschall zu dem Ohr hin abgibt, wobei der Unterstützungsschall einen Audioinhalt enthält, der auch in dem Umgebungsschall enthalten ist, wobei durch die Hörassistenzvorrichtung ein Gehörgang des Ohres freigelassen wird.
- 1. Hearing assistance device, comprising at least one assistance device (earphone) which is to be worn on a respective ear of a user and which has a microphone device for detecting ambient sound of an environment of the user and a loudspeaker device for generating support sound which supports the user in perceiving with the respective ear a predetermined audio content which is contained in the ambient sound, characterized in that the respective assistance device has a holding device which is configured to hold the assistance device on the respective ear in a wearing position,
- • in which the assistive device is positioned outside the ear canal and the ear canal remains completely free of the hearing assistance device, so that ambient sound from the environment penetrates the ear canal without blockage, and
- • in which a main output direction of the loudspeaker device, along which the loudspeaker device radiates the support sound with the greatest volume, is directed towards the ear, whereby the support sound is superimposed on the ambient sound in the ear canal, and
- 2. Hearing assistance device according to aspect 1, wherein the signal processing device is configured to extract a voice signal of a voice as the audio content from the at least one microphone signal by means of a machine learning model and to generate the control signal only with the extracted voice signal without any remaining microphone signal.
- 3. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein the respective assistance device has a feedback suppression device which is configured to dampen a feedback component of the support sound which feeds back from the loudspeaker device via an air path and/or as structure-borne sound to the microphone device, and/or in the at least one microphone signal a signal component of the support sound which is contained in the at least one microphone signal as feedback.
- 4. Hearing assistance device according to aspect 3, wherein the feedback suppression device comprises a modulation which is configured to shift a signal component of the at least one microphone signal, which signals the audio content and thereby occupies a first frequency range, into a second frequency range which is completely or partially different from the first frequency range (e.g. by means of single-side bank modulation), and to generate the control signal in the second frequency range.
- 5. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein the signal processing device has a speaker change comprising a machine learning model and/or a voice alienation comprising a distortion procedure, which is each configured to generate the audio content in the support sound with a different voice and/or with an alienated voice compared to a voice contained in the at least one microphone signal which communicates the audio content.
- 6. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein the signal processing device is configured to generate the control signal with a phase offset with respect to the microphone signal, which, in the wearing position, generates constructive interference of the ambient sound on the one hand and the support sound on the other hand in the ear canal (at a predetermined distance, e.g., in the range of 1 cm to 7 cm from the loudspeaker device). The phase offset comprises a frequency-dependent phase shift that applies a different phase angle for different frequencies in order to effect constructive interference for several of the frequencies at the same distance from the microphone device. (In particular, at the eardrum of the ear, this can be individually measured or determined using a calibration routine; corresponding calibration data can be stored in the assistance device)
- 7. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein in the respective assistance device, the loudspeaker device comprises a loudspeaker which, when the holding device holds the assistance device in the wearing position against the ear, is arranged in front of, in, or behind an intercostal notch of the ear, as seen from the surroundings. (Diameter of the loudspeaker in particular less than 15 mm, in particular less than 12 mm)
- 8. Hearing assistance device according to aspect 7, wherein a geometry of the assistance device and the holding device are configured such that, in the wearing position, a sound inlet opening of the microphone device, through which the ambient sound penetrates into the microphone device for detection, is arranged at a distance of at least 5 millimeters from the notch and outside an auricle of the ear.
- 9. Hearing assistance device according to aspect 7 or 8, wherein in the respective assistance device, the respective loudspeaker device comprises at least one additional loudspeaker, wherein, in the wearing position, one of these is arranged within an auricle of the ear and/or one of these is arranged on an antitragus of the ear. (Holding device and/or housing of the assistance device shaped accordingly; diameter of the loudspeaker and/or additional loudspeaker is in particular less than 12 mm)
- 10. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein in the respective assistance device the microphone device has a plurality of microphones and is configured to generate a plurality of microphone signals therewith, and/or the hearing assistance device has a plurality of assistance devices and to generate a plurality of microphone signals by means of their microphone devices, and the signal processing device has a processing logic which, from the plurality of microphone signals, a sound signal component which is emitted from a predetermined spatial direction (in particular from the front into the face of the user) onto The hearing aid device is impinged upon and contained in the microphone signals with a relative phase position corresponding to the spatial direction, selectively amplifying the audio content. (Beamforming, delay-and-sum, spectral phase evaluation)
- 11. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein a radio device of the hearing assistance device is configured to receive at least one configuration command (e.g., for volume, hearing program) from an external control device via a radio connection.
- 12. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein the signal processing device is configured to store user-specific hearing curve data which correlate with a frequency-specific hearing ability of the user or describe the hearing ability, and to adjust a relative amplification of different frequencies by means of the control signal in accordance with the hearing curve data for generating the support sound.
- 13. Hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein the signal processing device is configured to carry out an adaptive, dynamic amplification of the assistance signal, in which
- c) relatively quieter useful signals signalling the audio content are amplified more than relatively louder useful signals, so that after superimposition with the ambient sound in the ear canal, the relative volume dynamics of the superimposed sounds are lower than with the ambient sound alone, and/or
- d) a noise level of an ambient noise which in the at least one microphone signal is a noise component different from the audio content is determined, and a volume of the support sound is adjusted depending on the determined noise level, so that after superimposition with the ambient sound in the ear canal the audio content results with a volume level greater than the noise level.
- 14. A method for operating a hearing assistance device according to one of the preceding aspects, wherein an ambient sound is detected at at least one ear of a user by an assistance device of the hearing assistance device by means of a microphone device and the detected ambient sound is signaled as at least one microphone signal, and a signal processing device of the assistance device generates a control signal for a loudspeaker device from the at least one microphone signal, which control signal contains an audio content signaled in the at least one microphone signal, in particular only this, and the loudspeaker device emits a support sound to the ear, wherein the support sound contains audio content that is also contained in the ambient sound, wherein an auditory canal of the ear is left free by the hearing assistance device.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents submitted by the applicant was generated automatically and is included solely for the convenience of the reader. This list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 3466107A1 [0023]EP 3466107A1 [0023]
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024100301.4A DE102024100301A1 (en) | 2024-01-07 | 2024-01-07 | Intertragal earphone device and associated operating procedure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024100301.4A DE102024100301A1 (en) | 2024-01-07 | 2024-01-07 | Intertragal earphone device and associated operating procedure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102024100301A1 true DE102024100301A1 (en) | 2025-07-10 |
Family
ID=96093904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102024100301.4A Pending DE102024100301A1 (en) | 2024-01-07 | 2024-01-07 | Intertragal earphone device and associated operating procedure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102024100301A1 (en) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004229179A (en) | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Rion Co Ltd | Hearing aid |
| GB2402835A (en) | 2003-06-12 | 2004-12-15 | Ron Gauld | Earring type headset |
| WO2006037814A2 (en) | 2004-10-08 | 2006-04-13 | Stephen Antony Tombs | Personal communications device |
| US20070133836A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Simplebe Co., Ltd. | Wireless headset and control method thereof |
| US20080311966A1 (en) | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Eric Klein | Miniature wireless earring headset |
| US20110164778A1 (en) | 2007-06-13 | 2011-07-07 | Eric John Wengreen | Headphone with earlobe securing arm |
| EP2367364A1 (en) | 2010-03-18 | 2011-09-21 | novero GmbH | Wireless audio headset with an ear-piece |
| US8170262B1 (en) | 2009-04-15 | 2012-05-01 | Frank Kung Fu Liu | Wireless air tube headset |
| US20120308069A1 (en) | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Alan Stott | Apparatus and System for Playing Audio Signals from an Audio Source |
| US20130343562A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-26 | Aab Co. Limited | Earring set with an audio speaker integrated therein |
| EP3324644A2 (en) | 2016-11-17 | 2018-05-23 | Oticon A/s | A wireless hearing device with stabilizing guide unit between tragus and antitragus |
| US20200204899A1 (en) | 2015-09-19 | 2020-06-25 | Peripherii Inc. | Decorative wireless communication system and module thereof |
| US11140469B1 (en) | 2021-05-03 | 2021-10-05 | Bose Corporation | Open-ear headphone |
-
2024
- 2024-01-07 DE DE102024100301.4A patent/DE102024100301A1/en active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004229179A (en) | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Rion Co Ltd | Hearing aid |
| GB2402835A (en) | 2003-06-12 | 2004-12-15 | Ron Gauld | Earring type headset |
| WO2006037814A2 (en) | 2004-10-08 | 2006-04-13 | Stephen Antony Tombs | Personal communications device |
| US20070133836A1 (en) | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Simplebe Co., Ltd. | Wireless headset and control method thereof |
| US20110164778A1 (en) | 2007-06-13 | 2011-07-07 | Eric John Wengreen | Headphone with earlobe securing arm |
| US20080311966A1 (en) | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Eric Klein | Miniature wireless earring headset |
| US8170262B1 (en) | 2009-04-15 | 2012-05-01 | Frank Kung Fu Liu | Wireless air tube headset |
| EP2367364A1 (en) | 2010-03-18 | 2011-09-21 | novero GmbH | Wireless audio headset with an ear-piece |
| US20120308069A1 (en) | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Alan Stott | Apparatus and System for Playing Audio Signals from an Audio Source |
| US20130343562A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-26 | Aab Co. Limited | Earring set with an audio speaker integrated therein |
| US20200204899A1 (en) | 2015-09-19 | 2020-06-25 | Peripherii Inc. | Decorative wireless communication system and module thereof |
| EP3324644A2 (en) | 2016-11-17 | 2018-05-23 | Oticon A/s | A wireless hearing device with stabilizing guide unit between tragus and antitragus |
| US11140469B1 (en) | 2021-05-03 | 2021-10-05 | Bose Corporation | Open-ear headphone |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Mein Hör Gesundheits Blog. In Onlinemagazin: KI in modernen Hörgeräten. 21. August 2023. URL=https://2um.de/hoeren/ki-in-hoergeraeten/ [abgerufen am 02.10.2024] |
| Peter Udo Diehl von Audatic und seiner KI-Lösung, die Schwerhörige besser hören lässt. In: Onlinemagazin: #ai_berlin. 12 März 2019. URL=https://ai-berlin.com/de/blog/article/kuenstliche-intelligenz-die-in-die-ohrmuschel-passt [abgerufen am 02.10.2024] |
| Steirischer KI-Filter sorgt für besseres Hören. In: Onlinemagazin WKO. 05.08.2023. Das Grazer Unternehmen „Clir Technologies GmbH" sagt Störgeräuschen den Kampf an – in Hörgeräten, Videos. URL=https://www.wko.at/stmk/news/steirischer-ki-filter-sorgt-fuer-besseres-hoeren [abgerufen am 02.10.2024] |
| Welche KI-Funktionen haben moderne Hörgeräte? In: Firmenschrift: WILMS HÖRSYSTEME. 13. Dezember 2023. URL=https://www.wilms-hoersysteme.de/neuigkeiten/welche-ki-funktionen-haben-moderne-hoergeraete [abgerufen am 02.10.2024] |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Laurence et al. | A comparison of behind-the-ear high-fidelity linear hearing aids and two-channel compression aids, in the laboratory and in everyday life | |
| EP3451705B1 (en) | Method and apparatus for the rapid detection of own voice | |
| EP1489885B1 (en) | Method for operating a hearing aid system as well as a hearing aid system with a microphone system in which different directional characteristics are selectable | |
| CN107533838A (en) | Sensed using the voice of multiple microphones | |
| EP3796677B1 (en) | A method of adaptive mixing of uncorrelated or correlated noisy signals, and a hearing device | |
| EP2164283B1 (en) | Hearing aid and operation of a hearing aid with frequency transposition | |
| AU2015201124A1 (en) | Transmission of a wind-reduced signal with reduced latency | |
| EP3275211A1 (en) | Method for operating an electro-acoustic system and electro-acoustic system | |
| EP2373062A2 (en) | Dual adjustment method for a hearing system | |
| EP4529225A1 (en) | Hearing system and method for generating monaural or binaural beats | |
| EP3679729B1 (en) | Multi-purpose high performance hearing aid with a mobile end device in particular smartphone | |
| EP2129167A1 (en) | Method for operating a hearing device and microphone system for a hearing device | |
| EP4443910A1 (en) | Method for localizing a sound source for a binaural hearing system | |
| DE102024100301A1 (en) | Intertragal earphone device and associated operating procedure | |
| DE102024100300A1 (en) | Hearing assistance device and associated operating procedure | |
| DE19926552B4 (en) | Headphones with microphone | |
| EP3913618A1 (en) | Hearing aid and method for operating a hearing aid | |
| DE102023200412B3 (en) | Procedure for operating a hearing aid | |
| EP2009955B1 (en) | Hearing device with passive, incoming volume-dependent noise reduction | |
| DE102013219636A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR TRANSFERRING A SOUND SIGNAL | |
| Verschuure et al. | Present and future technology in hearing aids | |
| Zhang | Spectrum distortion of a directional microphone and its removal for hearing | |
| US10587963B2 (en) | Apparatus and method to compensate for asymmetrical hearing loss | |
| Hohmann | Signal processing in hearing aids | |
| DE102022202266A1 (en) | Method of operating a hearing aid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |