DE69933141T2

DE69933141T2 - Tonprozessor zur adaptiven dynamikbereichsverbesserung

Info

Publication number: DE69933141T2
Application number: DE69933141T
Authority: DE
Inventors: John Peter Mount Waverley BLAMEY; John Christopher Elwood JAMES; Konrad Aspendale WILDI; Joseph Hugh Mt. Macedon McDERMOTT; Frances Lois Hawthorn MARTIN
Original assignee: Hearworks Pty Ltd
Current assignee: Hearworks Pty Ltd
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: DE69933141D1; AU2503699A; CA2361544C; EP1172020A1; WO2000047014A8; EP1172020B1; JP2002536930A; WO2000047014A1; AU761865B2; CA2361544A1; US6731767B1; EP1172020A4

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Vorrichtungen und Verfahren zur Schallverarbeitung und im Besonderen auf einen Prozessor für die Verbesserung der Sprachwahrnehmung und des Komforts eines hörgeschädigten Benutzers. Obwohl die Erfindung für die Verwendung durch hörgeschädigte Personen geeignet ist, findet sie jedoch auch Anwendung in anderen Kommunikationsbereichen.
Hintergrund
Im Allgemeinen sind die Auswirkungen einer Hörschädigung gekennzeichnet durch die unerwünschte Aufbereitung eines Schallsignals, zum Beispiel gesprochenen Wörtern, entlang der Hörkette eines Hörers, so dass dies zu einer Abschwächung und oft auch einer Verzerrung des Signals führt.
Relativ einfache Hörhilfen mit linearer Verstärkung, zum Beispiel Hörhilfen mit fester Verstärkung, waren erfolgreich bei der Verstärkung von Schallen, um diese hörbar und erkennbar zu machen. Ein Problem mit Hörhilfen mit fester Verstärkung ist jedoch, dass sie normalerweise zur Verwendung über ein breites Spektrum von Schallfrequenzen und Schallpegeln nicht geeignet sind. Wenn zum Beispiel eine Hörhilfe mit fester Verstärkung verwendet wird, stellt der Hörer oft fest, dass einige Schalle unhörbar sind, das heißt unterhalb der Hörschwelle liegen, während sich andere bei oder über dem Unbehagen bereitenden Lautstärkepegel befinden (Loudness Discomfort Level – LDL). Solch ein Problem ist besonders dann vorherrschend, wenn der Hörer eine Person mit einem engen Dynamikbereich zwischen dieser Hörschwelle und den LDL Pegeln ist.
Vielbandige Kompressionsverfahren versuchen, die Probleme von engen Dynamikbereichen zu überwinden, in dem sie die Verstärkung der Hörhilfe als Reaktion auf Änderungen im Eingangsschallpegel innerhalb einer Anzahl von Frequenzbändern anpassen, das heißt, sie verwenden ein nicht-lineares Kompressionsverfahren. Nicht-lineare Kompressionsverfahren bringen jedoch Verzerrungen in die Ausgangssignale ein, die die Sprachverständlichkeit reduzieren. Hörhilfen, die vielbandige Kompressionsverfahren umfassen, sind auch schwierig anzupassen und können eine langwierige Untersuchung des Ansprechverhaltens im Hörvermögen der Testperson erfordern.
Eine Art einer vielkanaligen Hörhilfe ist der Gegenstand des US Patents mit der Nr. 5,687,241 erteilt an Ludvigsen. In diesem Dokument wird eine vielkanalige Hörhilfe beschrieben, die ein Eingangssignal in eine Anzahl von parallelen, gefilterten Kanälen aufteilt. Jedes der gefilterten Eingangssignale wird von einem Perzentilschätzer überwacht und die Verstärkung von jedem der gefilterten Signale wird aufgrund der von den Perzentilschätzern erzeugten Steuersignale eingestellt. Die gefilterten, in der Verstärkung eingestellten Signale werden dann neu zusammengesetzt, verstärkt und in ein akustisches Signal umgewandelt.
Ein Problem mit der Hörhilfe gemäß US 5,687,241 ist, dass die Perzentilschätzer dazu in der Lage sein müssen, große Hübe in der Amplitude des überwachten Signals in Einklang zu bringen. Folglich ist bei einer digitalen Implementierung eine beträchtliche Verarbeitungsleistung erforderlich, um die Berechnungen zur Perzentilschätzung durchzuführen.
Die US 4,882,762 offenbart eine Multikanalhörhilfe, in der Signale in verschiedenen Frequenzbändern durch entsprechende Kompressionen komprimiert werden. Das Kompressionsverhältnis kann sich unter der Steuerung einer Rückkopplungsschaltung mit dem Eingangssignal ändern.
Ein weiteres Problem, das sich während des Betriebs von Multikanalhörhilfen ergibt, ist es, dass schnelle transiente Signale auftreten können, die Größenordnungen aufweisen, die das Maximum des maximalen Komfortpegels überschreiten. Typischerweise treten solche Transienten zu einem bestimmten Zeitpunkt nur in einer kleinen Anzahl von Kanälen auf, um jedoch ein Unbehagen für den Benutzer der Hörhilfe zu verhindern, war es nach dem Stand der Technik der allgemeine Ansatz, die Gesamtausgangsleistung der Hörhilfe zu reduzieren. Während ein sol cher Ansatz Unannehmlichkeiten verhindert, verursacht er gleichzeitig eine unerwünschte Verzerrung des Signals in den Kanälen, die von den schnellen transienten Signalen nicht betroffen sind.
Hörhilfen mit einer automatischen Verstärkungsregelung (Automatic Gain Control – AGC) arbeiten, in dem sie die Verstärkung bei allen Frequenzen reduzieren für den Fall, dass der Pegel eines Schalls einen festgelegten Punkt erreichen sollte. Während solche Hörhilfen verhindern, dass der Schall den LDL der Testperson erreicht, schwächen sie auch einige Frequenzbestandteile des Sprachsignals in einem solchen Maß ab, dass die Verständlichkeit der Sprache reduziert wird.
Zusammenfassend weisen Hörhilfen nach dem Stand der Technik in Verbindung mit ihrer Verwendung eine Vielfalt von Problemen auf. Solche Probleme reichen von ungeeigneter Kompression des Signals, welche unzulässige Signalverzerrung verursacht, bis zu hinderlichen Anforderungen bei der Verarbeitung, die es teuer und schwierig machen die Hörhilfen zu realisiern.
Unter dem Gesichtspunkt des Standes der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Gegenwart eines Umgebungsgeräuschsignals ein transformiertes Schallsignal erzeugt, das innerhalb eines Bereichs von hörbaren Frequenzen festgelegten Amplitudenerfordernissen entspricht.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Mittel zur Verfügung zu stellen, durch das schnelle transiente Signale unterdrückt werden können, um Unannehmlichkeiten für den Benutzer einer Multikanalhörhilfe zu verhindern, ohne dabei eine Signalverzerrung in denjenigen Kanälen zu erzeugen, die von diesen transienten Signalen unberührt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für die Verarbeitung eines Umgebungsgeräuschsignals zur Verfügung gestellt, die nachfolgendes umfasst:

a) ein Mittel zur Frequenzanalyse (401), eingerichtet um eine. Vielzahl von Analysesignalen zu erzeugen, die dem Umgebungssignal entsprechen;
b) ein mit dem Mittel zur Frequenzanalyse (401) verbundenes Mittel zur Anpassung der Größenordnung (403), eingerichtet um den Betrag von jedem der Analysesignale anzupassen, um eine Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen zu erzeugen;
c) ein auf die Vielzahl der in der Größenordnung angepassten Analysesignale ansprechendes Mittel zur Schätzung der Verteilung, eingerichtet um Verteilungswerte zu erzeugen, die für die Amplitudenverteilung von jedem der Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignale über die Dauer eines Zeitbereichs charakteristisch sind; und
d) ein mit dem Mittel zur Schätzung der Verteilung verbundenes Vergleichsmittel (435–437), eingerichtet um Vergleiche von diesen Verteilungswerten mit festgelegten Parametern der Gehörcharakteristik (435–437) auszuführen, wobei diese Vergleichsmittel die Mittel zur Anpassung der Größenordnung (403) auf der Basis dieser Vergleiche steuern.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Verarbeitung eines Umgebungsgeräuschsignals zur Verfügung gestellt, das die nachfolgenden Schritte umfasst:

a) Durchführung einer Frequenzanalyse über das Umgebungsgeräuschsignal, um eine Vielzahl von Analysesignalen zu erzeugen, die dem Umgebungsgeräuschsignal (17) entsprechen;
b) Multiplikation jedes einzelnen der Vielzahl von Analysesignalen mit einem entsprechenden aus einer Vielzahl von Verstärkungswerten (439, 405), um eine Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignale zu erzeugen;
c) Bestimmung von Verteilungswerten, die über einen Zeitraum hinweg charakteristisch sind für die Amplitudenverteilung von jedem aus der in der Größenordnung angepassten Vielzahl von Analysesignalen;
d) Setzen der Verstärkungswerte (439, 405) auf der Basis von Vergleichen (435–437) zwischen diesen Verteilungswerten und einer Vielzahl von Parametern der Gehörcharakteristik.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Verarbeitung eines Umgebungsgeräuschsignals zur Verfügung gestellt, das die nachfolgenden Schritte umfasst:
Durchführen einer Fourier Transformation über das Umgebungsgeräuschsignal und Erzeugung eines Eingangsspektrums, das diskrete Frequenzkomponenten aufweist, von denen jede einen Koeffizienten umfasst, der die Größenordnung der Komponente definiert;
Multiplikation der Größenordnungskoeffizienten mit einem festgelegten Verstärkungswert und Bereitstellung von in der Größenordnung angepassten Signalen;
Vergleichen der Amplitude der in der Größenordnung angepassten Signale mit festgelegten Werten;
Abschwächung der Größenordnung derjenigen angepassten Signale, deren Größenordnung größer ist als die festgelegten Werte;
Bereitstellung eines digitalen Ausgangssignals, das die Frequenzkomponenten und entsprechende Größenordnungen umfasst.
Vorzugsweise werden die Mittel zur Frequenzanalyse, die Mittel zur Anpassung der Größenordnung, das Mittel zur Schätzung der Verteilung und das Vergleichsmittel von einem mit einem Mittel zur Datenspeicherung gekoppelten programmierten Mikroprozessor ausgeführt.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin ein Mittel für die Signalumwandlung, durch welches das Ausgangsspektrum in ein Schallsignal für die Darbietung an einen menschlichen Hörer umgewandelt wird.
Alternativ kann das Ausgangsspektrum weiterhin von einem weiteren Signalprozessor, wie zum Beispiel einer Cochleaprothese verarbeitet werden.
Vorzugsweise umfassen die für die Gehörcharakteristik charakteristischen Parameter den Maximum Comfort Level (maximaler Pegel im Komfortbereich), den Threshold Level (Hörschwelle) und den Optimum Audibility Level (Pegel der besten Hörbarkeit) für jede der Vielzahl von Frequenzkomponenten.
Der sachkundige Adressat wird erkennen, dass, weil das Mittel zur Anpassung der Größenordnung der vorliegenden Erfindungen von einem Vergleichsmittel gesteuert wird, das einen Vergleich auf Basis des Ausgangsspektrums durchführt anstatt auf Basis des Eingangsspektrums, die obige genannte Vorrichtung arbeitet um sicher zu stellen, dass sich das eingestellte Schallsignal über einen Bereich von hörbaren Frequenzen nach festgelegten Amplitudenerfordernissen richtet, wodurch mindestens das Ziel der Erfindung erreicht wird.
Vorzugsweise werden die Mittel zur Frequenzanalyse, die Mittel zur Anpassung der Größenordnung, das Mittel zur Schätzung der Verteilung und das Vergleichsmittel, auf die weiter oben verwiesen wird, von einem programmierten Mikroprozessor ausgeführt. Dennoch wird es erkannt werden, dass andere Implementierungen möglich sind, zum Beispiel könnte die Erfindung mit Hilfe von dedizierter Hardware statt einem Mikroprozessor realisiert werden, oder sogar in einer im Wesentlichen analogen Form, wobei die Ausführung von solchen Implementierungen jenen, die in der Technik ausgebildet sind, klar sein wird im Licht der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.
Entsprechend bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird eine Multikanalhörhilfe entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung oder jeder seiner Weiterbildungen zur Verfügung gestellt, wobei die Hörhilfe eine Vielzahl von Kanälen umfasst, diese Hörhilfe eine Vielzahl von harten Begrenzern umfasst, von denen jeder mit einem entsprechenden der Vielzahl von Kanälen verbunden ist, wobei jeder Begrenzer eingerichtet ist um zu verhindern, dass Signale in dem entsprechenden Kanal einen entsprechenden festgelegten Pegel überschreiten.
Entsprechend bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird eine Multikanalhörhilfe entsprechend dem weiteren Aspekt der Erfindung oder jeder seiner Weiterbildungen zur Verfügung gestellt, wobei die Hörhilfe eine Vielzahl von Kanälen umfasst, diese Hörhilfe eine Vielzahl von harten Begrenzern umfasst, von denen jeder mit einem entsprechenden der Vielzahl von Kanälen verbunden ist, wobei jeder Begrenzer eingerichtet ist um zu verhindern, dass Signale in dem entsprechenden Kanal einen entsprechenden festgelegten Pegel überschreiten.
Vorzugsweise ist jeder diese Begrenzer eingerichtet, um ohne eine merkliche Verzögerung zu arbeiten, zum Beispiel innerhalb von 0,1 Millisekunden.
Durch die Bereitstellung eines Mittels zur Begrenzung schneller Transienten in jedem der Kanäle einer Multikanalhörhilfe wird mit diesen Transienten verbundenes Unbehagen vermieden, ohne eine Verzerrung in die von den Transienten nicht betroffenen Kanäle einzuführen.
Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Graphen der Amplitude über der Frequenz einschließlich hypothetischer Pegellinien für Hörschwelle und Unbehagen bereitende Lautstärke für einen schwerwiegend hörgeschädigten Hörer ohne Hörhilfe. Die schattierten Bereiche bezeichnen eine hypothetische Verteilung von Amplituden für ein Sprachsignal in niedrigem Hintergrundrauschen.
2 zeigt einen zur 1 ähnlichen Graphen, wobei das Sprachsignal von einer Hörhilfe mit linearer Verstärkung verstärkt wurde.
3 zeigt einen zur 1 und 2 ähnlichen Graphen, wobei das Sprachsignal entsprechend der vorliegenden Erfindung verarbeitet wurde.
4 beschreibt schematisch eine entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaute Hörhilfe.
4A beschreibt schematisch eine dedizierte Hardwareimplementierung einer entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebauten Hörhilfe.
4B beschreibt schematisch in größerem Detail einen Teil der in 4A beschriebenen Vorrichtung.
5 zeigt ein Blockdiagramm des Verfahrens zum Betrieb der Hörhilfe gemäß der 4.
6 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm des Verfahrens, das bei Kasten 515 gemäß 5 verfolgt wird.
7 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm des Verfahrens, das bei Kasten 517 gemäß 5 verfolgt wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Jetzt auf 1 Bezug nehmend wird ein Graph gezeigt mit waagerechter Achse, die die Frequenz in Hz ausdrückt und senkrechter Achse, die die Amplitude in dB des Schalldruckpegels (Sound Pressure Level – SPL) bezeichnet. Eingetragen in dem Graphen ist ein Sprachsignalbereich 1, der die Amplituden- und Frequenzverteilung der Sprache von einem einzelnen Sprecher in einem ruhigen Zimmer darstellt. Der Bereich 1 ist in 5 Unterbereiche abgegrenzt, die von den Linien 2, 4, 8, 9, 10 und 12 begrenzt werden. Der Unterbereich zwischen den Linien 2 und 4 stellt die 90.–100. Perzentilverteilung des Sprachsignals des einzelnen Sprechers über den Frequenzbereich von 250 Hz–6000 Hz dar. Auf ähnliche Weise begrenzen die Linien 4 und 5 das 70.–90. Perzentil, die Linien 8 und 9 das 30.–70. Perzentil, die Linien 9 und 10 das 10.–30. Perzentil und die Linien 10 und 12 das 0.–10. Perzentil. Zum Zweck weiterer Informationen bezüglich solcher Graphen kann Bezug genommen werden auf ein Dokument von H.K. Dunn und S.D. White mit dem Titel „Statistical Measurements on Conversational Speech", Journal of the Acoustical Society of America, 11: 278-288, 1940. Das Papier umfasst die gemessene Amplitudenverteilung für männliche und weibliche Sprecher in ruhiger Umgebung.
Ebenfalls in dem Graphen der 1 abgetragen ist die Gehörcharakteristik 3 von einem schwerwiegend hörgeschädigten Hörer. Die Gehörcharakteristik 3 wird an ihrer unteren Grenze durch den Schwellenpegel 5 und an ihrer oberen Grenze durch LDL 7 begrenzt. Frequenzkomponenten des Sprachsignals, die zwischen diese zwei Pegel fallen, werden von der hörgeschädigten Person wahrgenommen, während jene, die unterhalb liegen, dies nicht werden. Im Falle der 1 kann erkannt werden, dass die Frequenzkomponenten des Sprachsignals im Bereich 1000 –6000 Hz alle unterhalb der Hörschwelle (Threshold Level) des Hörers liegen. Zum Beispiel beträgt der Pegel der Hörschwelle des Hörers bei 4000 Hz etwa 95 dB, und der maximale Sprachpegel beträgt etwa 60 dB. Ebenfalls eingetragen in den Graphen der 1 ist der Optimum Audible Level 6.
Jetzt auf 2 Bezug nehmend wird noch einmal die Frequenzverteilung 1 der Sprache von einem einzelnen Sprecher in einem ruhigen Zimmer beschrieben und auch die Gehörcharakteristik der schwerwiegend hörgeschädigten Person gemäß 1, wobei dieses Mal die Amplitudenverteilung jetzt etwa 100 dB beträgt. Dementsprechend sind die obersten 10% des Sprachsignals bei 4000 Hz jetzt hörbar. Die Übrigen 90% der Amplitudenverteilung der Sprache bei 4000 Hz fallen unterhalb der Hörschwelle und werden überhaupt nicht gehört. Der obere Teil der Amplitudenverteilung der Sprache bei 1000 Hz liegt über dem LDL von 110 dB SPL und erzeugt einen unangenehm lauten Schall, sofern er nicht durch ein AGC eingegrenzt wird, das die Hörbarkeit bei 4000 Hz und anderen Frequenzen reduzieren würde, oder durch Abschneiden der Spitzen (einer Form von unmittelbarer nichtlinearer Kompression), das über ein breites Spektrum von Frequenzen Verzerrung einbringen würde.
Jetzt auf 3 Bezug nehmend wird ein dritter Graph beschrieben, der dieses Mal die Gehörcharakteristik der schwerwiegend hörgeschädigten Person gemäß 1 veranschaulicht, wenn diese eine Adaptive Dynamic Range Optimisation (ADRC – adaptive Dynamikbereichsverbesserung) Hörhilfe entsprechend der vorliegenden Erfindung trägt. Es ist zu erkennen, dass die Amplituden- und Frequenzverteilung 1 des Sprachsignals jetzt fast vollständig in die Grenzen der akzeptablen Pegel fällt, die dem Benutzer der Hörhilfe dargeboten werden können, so dass alle Frequenzkomponenten des Sprachsignals vom Hörer wahrgenommen werden. Folglich ergibt sich daraus eine merkliche Steigerung in der Hörbarkeit, eine merkliche Verminderung der Verzerrung des von der Testperson wahrgenommenen Signals und eine entsprechende Zunahme in der Verständlichkeit der Worte, die das Signal umfasst.
Zur gleichen Zeit übersteigt keine Frequenzkomponente des Ausgangssignals den LDL des Hörers. Der Aufbau und die Betriebsverfahren einer Hörhilfe entsprechend der Erfindung werden jetzt erläutert.
Mit Bezug auf 4 wird eine digitale Realisierung der Hörhilfe in Hardware beschrieben. Schallwellen werden durch das Mikrophon 11 übertragen und das so erzeugte elektrische Signal wird durch das analoge Aufbereitungsmodul 13 aufbereitet. Das Aufbereitungsmodul 13 umfasst Standardschaltungen für Vorverstärkung und Tiefpass Filterung des Signals vor dessen Verarbeitung durch den Analog-Digital-Wandler 15. Der Analog-Digital-Wandler 15 erzeugt ein 16 Bit Digitalsignal, das an den Mikroprozessor 17 übermittelt wird. Der Mikroprozessor 17 arbeitet entsprechend einem in EPROM 19 gespeicherten Programm. Der Mikroprozessor führt eine schnelle Fourier Transformation aus und erzeugt ein Eingangsspektrum, das, wie beschrieben werden wird, verarbeitet wird, um ein Ausgangsspektrum zu erzeugen, das eine Vielzahl von Frequenzkomponenten umfasst. Das Ausgangsspektrum wird dann einer inversen schnellen Fourier Transformation unterzogen, um ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen. Das digitale Ausgangssignal wird an einen geeigneten Digital-Analog-Wandler 21 weitergereicht, der ein Analogsignal erzeugt. Das Analogsignal wird durch das Glättungsfilter 23 geschickt und an den Leistungsverstärker 25 übergeben. Das verstärkte Signal steuert dann den Ohrhörer 27 an.
4a beschreibt zum Zweck der Erklärung eine dedizierte Hardwareimplementierung der Erfindung. Obwohl 4a die Erfindung veranschaulicht, als ob einzelne Teile des Prozessors 17 in dedizierter Hardware ausgeführt wären, wird die Erfindung am leichtesten durch die Anordnung gemäß 4 realisiert.
Mit Bezug auf 4a werden die Signale vom ADC 15 einer vielkanaligen Frequenzanalyse unterzogen und in Analyseabschnitt 401 in n (zum Beispiel n = 8) Frequenzbänder eingeteilt. Die beschriebene Frequenzanalyse wird mittels n Bandpassfiltern auf Basis geschalteter Kondensatoren ausgeführt. Die in Abschnitt zur Frequenzanalyse 401 entstehenden n Frequenzanalysesignale werden dann an den Abschnitt zur Anpassung der Größenordnung 403 übermittelt. Die Größenordnung von jedem der n Signale wird durch eines von n Verstärkungssteuerungselementen 405–407 angepasst unter der Steuerung eines Abschnitts zur Verstärkungsberechnung 409, der n Verstärkungsberechnungselemente 410, 412, 414 umfasst. Jedes der n Verstärkungsberechnungselemente überwacht ein entsprechendes der n in der Verstärkung angepassten Signale, verarbeitet dessen Signal auf eine Weise, die in Kürze mit Bezug auf 4b erläutert wird und steuert die Größenordnung der von den Verstärkungssteuerungselementen 405–407 des Abschnitts zur Anpassung der Größenordnung 403 angewandten Verstärkung. Das Abbild 411 umfasst einen Datenspeicher, der einen Satz von zuvor bestimmten Parametern der Gehörcharakteristik speichert. Die festgelegten Parameter sind die Hörschwelle (Threshold Level – TL), der Maximum Comfortabel Level (MCL), der Maximum Power Output Level (MPO), der Optimal Audible Level (OPT) und der Maximum Gain Level (MAXGAIN) für den für die Vorrichtung vorgesehenen Benutzer bei jeder der Mittenfrequenzen der n Kanäle. Der Maximum Gain Level befindet sich gerade unterhalb des Pegels, bei welchem während des Betriebs der Hörhilfe in dem in Frage kommenden Kanal Rückkopplung auftritt. Der Maximum Gain Level wird während der Anprobe der Hörhilfe bestimmt.
Die in der Größenordnung angepassten Analysesignale werden an einen Abschnitt zur Begrenzung der maximalen Ausgangsleistung 413 weitergeleitet, der n Begrenzer zur Begrenzung der maxima len Ausgangsleistung umfasst, die jedes der n Signale mit dem im Abbild 411 gespeicherten entsprechenden festgelegten Maximum Power Output Level vergleichen. Die MPO Begrenzer stellen sicher, dass das Signal den für jeden Kanal festgelegten Wert von MPO nicht übersteigen kann. Die Ausgangsbegrenzer sind dafür entworfen, innerhalb von 0,1 Millisekunden zu reagieren, um schnelle Transienten zu unterdrücken. Es ist zu erkennen, dass die MPO Begrenzer unabhängig voneinander arbeiten, so dass ein Signal in einem bestimmten Kanal nur betroffen ist, wenn ein schneller Transient in diesem Kanal aufgetreten ist. Die n Signale werden dann an die Rekonstruktionsstufe 415 weitergeleitet, die die n in der Größenordnung angepassten Signale typischerweise durch Summieren der Wellenformen von jedem einzelnen Kanal neu zusammensetzt.
Die Ausführung der Signalverarbeitung durch das erste Verstärkungsberechnungselement der Anpassungsstufe für die Größenordnung 409 wird jetzt detaillierter mit Bezug auf 4b erklärt, die die interne Konfiguration des ersten Verstärkungsberechnungselements 410 veranschaulicht. Die anderen Verstärkungsberechnungselemente sind ebenso angeordnet. Es ist zu ersehen, dass das Signal, das vom Anpassungselement 405 ausgeht, von drei Perzentilschätzern 431–433 überwacht wird. Die Perzentilschätzer erzeugen je ein Höchstbetragswertsignal, das den Pegel anzeigt, unter dem das Signal, das überwacht wird, für einen bestimmten Prozentsatz der Überwachungsperiode liegt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Perzentilschätzer 431–433 eingestellt um Schätzwerte der Höchstbetragwerte zu erzeugen, die von dem überwachten Signal 98% der Zeit, 70% der Zeit beziehungsweise 30% der Zeit erreicht werden. Wie aus den 1–3 ersehen werden kann, ist der Wert, unter den das Signal 98% der Zeit fällt, viel größer als der Wert, unter den es 30% der Zeit fällt, wenn das überwachte Signal aus Sprache abgeleitet wird. Die Ausgestaltung von Hardware von Perzentilschätzern wird in der US 4,204,260 erläutert, die hierin als Referenz aufgenommen wird.
Die von den Perzentilschätzern 431–433 erzeugten Schätzsignale der Perzentilpegel werden an die Komparatoren 435–437 weitergeleitet. Der Komparator 435 vergleicht in Hinsicht auf Kanal 1 die 98. Perzentilschätzung mit dem Maximum Comfortable Level, welcher in Abbild 411 gespeichert ist. Ebenso vergleichen die Komparatoren 430 und 437 die 70. und 30. Perzentilschätzung mit dem in Abbild 411 gespeicherten festgelegten Optimum Audibility Level (Pegel der optimalen Hörbarkeit) und dem Threshold Level (Pegel der Hörschwelle). Die Ergebnisse der Vergleiche werden an die Verstärkungsanpassungseinheit 439 weiter geleitet. Die Verstärkungsanpassungseinheit 439 würde typischerweise als ein programmierbarer Baustein realisiert, der die Verstärkung des Verstärkers 405 entsprechend der nachfolgenden Logik steuern würde. Für den Fall, dass die 98. Perzentilschätzung den Maximum Comfortable Level übersteigt, sollte die Verstärkung langsam reduziert werden. Ansonsten sollte, wenn die 70. Perzentilschätzung unterhalb des Optimum Audibility Level liegt, die Verstärkung langsam zunehmen, bis die Verstärkung dem in Abbild 411 gespeicherten entsprechenden MAXGAIN Pegel gleich ist, oder die 98. Perzentilschätzung den Maximum Commfortable Level erreicht. Ansonsten sollte, wenn die 30. Perzentilschätzung über dem Threshold Level (Pegel der Hörschwelle) liegt, die Verstärkung langsam fallen. Die Raten des Steigens und des Fallens der Verstärkungssteuereinheit 405 betragen typischerweise 3 bis 10 dB pro Sekunde. Der Pegel der anzuwendenden Verstärkung wird von dem Abschnitt zur Anpassung der Verstärkung 439 auf das Verstärkungsanpassungselement 405 übertragen, und die Größenordnung des Signals wird dementsprechend eingestellt.
Obwohl die oben genannte Beschreibung eine dedizierte Hardwareimplementierung der Erfindung erläutert, ist es, wie zuvor erklärt, am günstigsten, die Erfindung mittels einer integrierten Schaltung eines geeignet programmierten digitalen Signalprozessors zu realisieren, wie in 4 veranschaulicht.
Unter Bezug auf 5 wird jetzt ein Blockdiagramm der verfahrenstechnischen Schritte gezeigt, dem das in EPROM 19 gespeicherte Programm gemäß 4 folgt.
Bei Kasten 503 führt der Mikroprozessor 17 eine schnelle Fourier Transformation auf dem digitalen Signalausgang von ADC 15 aus. Die schnelle Fourier Transformation erzeugt ein Eingangs spektrum, das aus N Größenordnungs- und N Phasenkomponenten besteht, die bei Kasten 503 in flüchtigem Datenspeicher abgelegt werden. Typischerweise würde N den Wert von 64 oder 128 annehmen. Bei Kasten 507 wird jede der N Größenordnungskomponenten mit einem entsprechenden von N Verstärkungswerten multipliziert. Die Ergebnisse der bei Kasten 507 durchgeführten Multiplikationen werden bei Kasten 509 in flüchtigem Datenspeicher gespeichert.
Bei Kasten 515 wird jedes der N 30., 70. und 98. Perzentile der Verteilungen der Größenordnungen der Frequenzkomponenten über die Zeit mit der entsprechenden der N Größenordnungsschätzungen des Ausgangsspektrums verglichen. Die Schätzungen werden aufgrund der Vergleiche angepasst, wie mit Bezug auf 6 erklärt werden wird.
Bei Kasten 517 werden die Perzentilschätzungen mit Werten verglichen, die für eine bestimmte Gehörcharakteristik charakteristisch sind, und auf der Basis dieser Vergleiche werden die Verstärkungen bei jeder Frequenz angepasst, wie später in Bezug auf 7 beschrieben wird.
Bei Kasten 511 wird die Größenordnung von jeder der N Frequenzkomponenten mit einem festgelegten Maximum Power Output Level (MPO) für diese bestimmte Frequenzkomponente verglichen. Wenn gefunden wird, dass die Größenordnung einer Frequenzkomponente größer als der MPO bei der vorgegebenen Frequenz ist, dann wird sie gleich dem MPO Pegel gesetzt. Dieser Vorgang ist dafür entworfen zu verhindern, dass schnelle transiente Signale von einer gewissen Frequenz über den LDL bei dieser Frequenz steigen, ohne die Signale bei anderen Frequenzen zu beeinflussen. Die MPO Werte werden während der Anprobe der ADRC Hörhilfe eingestellt, um der Gehörcharakteristik des einzelnen Hörers zu entsprechen. Die verwendeten MPO Werte müssen nicht die Gleichen sein wie die LDL Werte, die auch während des Anpassens festgelegt werden, obwohl sie normalerweise in ihrem Wert ähnlich sein werden.
Bei Kasten 513 wird eine inverse schnelle Fourier Transformation über die N Größenordnungs- und die N Phasenkomponenten ausgeführt, um für die anschließende Verarbeitung durch den Digital-Analog-Wandler 21 ein digitales Signal im Zeitbereich wieder herzustellen.
Mit Bezug auf 6 wird jetzt im Detail ein Ablaufdiagramm der verfahrenstechnischen Schritte beschrieben die notwendig sind, um den Kasten 515 gemäß 5 zu realisieren.
Vor der Erläuterung der verfahrenstechnischen Schritte im Ablaufdiagramm werden die folgenden Variablen definiert, die in 6 und 7 erscheinen:

TL[]: eine eindimensionale Matrix für die Aufnahme von N Werten des Threshold Level (Pegels der Hörschwelle).
MCL[]: eine eindimensionale Matrix für die Aufnahme von N Maximum Comfortable Levels. Der MCL würde normalerweise bei jeder Frequenz gerade unterhalb des LDLs gesetzt.
Opt[]: eine eindimensionale Matrix für die Aufnahme von N Optimal Audible Levels. Opt[n] würde bei jeder Frequenz typischerweise auf halben Pegel zwischen TL[n] und MCL[n] gesetzt.
X30[]: eine eindimensionale Matrix für die Abbildung der Schätzung der 30. Perzentile der Amplitudenverteilungen von jeder der N verschiedenen Frequenzkomponenten.
X70[]: eine eindimensionale Matrix für die Abbildung der Schätzung der 70. Perzentile der Amplitudenverteilungen von jeder der N verschiedenen Frequenzkomponenten.
X98[]: eine eindimensionale Matrix für die Abbildung der Schätzung der 98. Perzentile der Amplitudenverteilungen von jeder der N verschiedenen Frequenzkomponenten.
Gain[]: eine eindimensionale Matrix für die Aufnahme der N Verstärkungswerte, eines für jede der N Frequenzkomponenten.
GainUp[]: eine Variable für die Aufnahme der Größenordnung der Schrittweite, in der ein in Gain[] gespeicherter Wert erhöht werden soll.
GainDown[]: eine Variable für die Aufnahme der Größenordnung der Schrittweite, in der ein in Gain[] gespeicherter Wert verringert werden soll.
n: eine Zählervariable für das Indizieren einer bestimmten der N Frequenzkomponenten.
EstUp30: eine Variable für das Halten der Größenordnung der Schrittweite, um die ein Wert X30[] erhöht werden soll.
EstDown30: eine Variable für das Halten der Größenordnung der Schrittweite, um die ein Wert X30[] verringert werden soll.
EstUp70, EstDown7O, EstUp98, EstDown98: entsprechende Variable für die 70. und 98. Perzentilschätzungen.
OutSpec[]: eine eindimensionales Matrix, die die Größenordnungen der N Frequenzkomponenten des Ausgangsspektrums des Kastens 509 gemäß 5 aufnimmt.

Jetzt zu 6 bei Kasten 603 zurückkehrend wird der Zähler. n auf 1 gesetzt. Bei Kasten 611 wird die Größenordnung des Ausgangsspektrums bei der Frequenz n mit der Schätzung des 30. Perzentils der Amplitudenverteilung bei der Frequenz n verglichen. Wenn die Größenordnung größer oder gleich ist dem geschätzten 30. Perzentil, wird die Schätzung bei Kasten 613 um einen Betrag EstUp30 erhöht, sonst wird die Schätzung bei Kasten 615 um einen Betrag EstDown vermindert. Das Verhältnis der Schrittweiten EstUp zu EstDown ist gleich zu i/(100–i)), wobei i das erforderliche Perzentil ist. Auf diese Weise ist die Schrittweite von EstUp für das 98. Perzentil (das heißt i = 98) 49-mal der Schrittweite von EstDown.
Für das 70. Perzentil (wenn i = 70 ist) weisen die EstUp und EstDown Schrittweiten ein Verhältnis von 7:3 auf. Für das 30. Perzentil (wenn i = 30 ist) stehen die EstUp und EstDown Schrittweiten in einem Verhältnis von 3:7. Nach wiederholten Iterationsschritten durch den Prozess gemäß 5 stabilisieren sich die Schätzungen der Perzentile bei sachgerechten Werten.
So werden zum Beispiel beim 98. Perzentil große Schrittweiten nach oben, die in 2% der Zeit auftreten, von Abwärtssprüngen ausgeglichen, die 49-mal kleiner sind, aber 49-mal häufiger auftreten. Durch Variieren der TotalStepSizes (die gleich ist zu EstUp + EstDown) kann die maximale Anpassungsrate der Schätzungen gesteuert werden. Die Kästen 617 bis 627 werden verwendet, um die 70. und 98. Perzentile der Amplitudenverteilung auf eine der dem 30. Perzentil analoge Weise zu schätzen. Der Frequenzzähler wird bei Kasten 629 erhöht. Kasten 631 überträgt die Steuerung zurück auf den Hauptprozess, wenn die Perzentilschätzungen für jede Frequenz aktualisiert worden sind.
Als nächstes werden mit Bezug auf 7 die Schrittweiten beim Anpassen der Verstärkung für jede Frequenz beschrieben. Wie in 6 wird die Variable n verwendet, um schrittweise einzeln durch die Frequenzen zu gehen. Wenn die 98. Perzentilschätzung bei der vorgegebenen Frequenz größer ist als der Maximum Comfortable Level, dann wird die Verstärkung bei der vorgegebenen Frequenz bei Kasten 707 um eine Schrittweite GainDown reduziert. Bei Kasten 709 wird die 70. Perzentilschätzung der gegenwärtigen Frequenzkomponenten mit dem Optimum Audibility Level (optimalen Hörbarkeitspegel) der Frequenzkomponenten verglichen. Wenn das 70. Perzentil unterhalb des Werts Opt für die gegenwärtige Frequenzkomponente liegt, dann wird die Verstärkung bei der vorgegebenen Frequenz bei Kasten 713 um eine Schrittweite GainUp gesteigert. Alternativ dazu verzweigt, wenn die Tests sowohl bei Kasten 705 als auch 709 negativ sind, die Steuerung zum Entscheidungskasten 711. Wenn die 30. Perzentilschätzung den optimalen Hörbarkeitspegel (Optimum Audibility Level) übersteigt geht die Steuerung an Kasten 707 über, wo die Verstärkung bei dieser Frequenz um eine Schrittweite GainDown verringert wird. Der Kasten 715 untersucht den Verstärkungswert bei der gegenwärtigen Frequenzkomponente um zu erkennen, ob er so hoch ist, dass es wahrscheinlich ist, dass eine Rückkopplung auftreten wird. Wenn das Ergebnis des Tests bei Kasten 715 positiv ist, dann wird der Verstärkungswert für die gegenwärtige Frequenz auf den höchsten Wert gesetzt, der nicht bewirkt, dass bei Kasten 717 eine Rückkopplung auftritt. Die Steuerung geht dann auf Kasten 719 über, bei dem der Frequenzzähler n erhöht wird und dann auf Kasten 721, wobei an diesem Punkt der ganze Prozess in Bezug auf die nächste Frequenzkomponente wiederholt wird.
Es wird erkannt werden, dass das oben genannte Verfahren die Verstärkungswerte unabhängig von den aktuellen Werten des Eingangsspektrums einstellt. Als ein Ergebnis daraus könnte das Mikrophon 11 durch ein anderes Mikrophon mit beliebigem Frequenzgang ersetzt werden, einer Induktionsschleife, einem RF Mikrophon oder einem direkten Anschluss zu einem Telefon oder einer anderen elektronischen Vorrichtung ersetzt werden, ohne dass eine Nachregelung der Betriebsparameter der Hörhilfe erforderlich wäre, die sich auf das Hörvermögen des Hörers bezieht, wie zum Beispiel die Pegel von LDL und Pegel der Hörschwelle (Threshold Level).
Es wird weiterhin verstanden werden, dass die Erfindung wirkt, um den dynamischen Bereich der Komponenten des Ausgangsspektrums verglichen mit jenen des Eingangsspektrums zu reduzieren. Zum Beispiel können akustische Eingangssignale typischerweise über einem Bereich von 100 dB variieren, wobei in diesem Fall eine 19 Bit Arithmetik notwendig wäre, um Perzentilschätzer digital zu realisieren, die auf das Eingangsspektrum ansprechen können. Im Gegensatz dazu wird das Ausgangssignal für schwerwiegend hörgeschädigte Benutzer nur über etwa 50 dB variieren, so dass vorteilhaft nur eine 10 Bit Arithmetik notwendig ist, um die Perzentilschätzer in der Anordnung der vorliegenden Erfindung zu realisieren.
Ein Parameter, der im Allgemeinen angepasst werden muss für den Fall, dass das Mikrophon getauscht wird, ist der Satz von Daten, die in der MaxGain[] Matrix gespeichert sind. Der Grund dafür ist, dass die Verstärkung von der Differenz zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen und nicht einfach vom Ausgangssignal abhängt. Das Auftreten von Rückkopplungsproblemen ist unwahrscheinlich, da das Eingangsmikrophon akustisch gut vom Ausgang isoliert ist, wie dies auch für eine Induktionsschleife oder eine Telefonspule der Fall ist.
Während das oben genannte System in Bezug auf eine beschränkte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird es erkannt werden, dass Abwandlungen möglich sind. Zum Beispiel könnten das während der verschiedenen Stufen der Verarbeitung erzeugte Ausgangsspektrum, das digitale Ausgangssignal oder der entsprechende analoge Ausgang direkt an einen Cochleaimplantatprozessor oder einen digitalen Soundprozessor weitergeleitet werden, wobei in diesem Fall die vorliegende Erfindung als Front-End eines weiteren Signalprozessors arbeiten würde. Die Erfindung könnte auch auf Ohrenschützer oder Gehörschutzvorrichtungen angewandt werden, um Personen mit normalem Hörvermögen zu helfen, in der Gegenwart von lautem Hintergrundlärm, wie zum Beispiel Signalhupen, Pfeifen und einigen Arten von atmosphärischen Störungen zu kommunizieren. Solche Lärmquellen werden als stationär betrachtet und weisen einen geringen dynamischen Umfang auf, so dass ihre niedrigen, mittleren und hohen Perzentile nahe beieinander liegen. Für das niedrige Perzentil ist es dabei Voraussetzung, dass es entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung unterhalb der Hörschwelle liegt. Dementsprechend wird der Hintergrundlärm auf einen niedrigen Pegel reduziert. Wenn der Hintergrundlärm auch dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen engen Frequenzbereich aufweist, wie zum Beispiel eine Pfeife, dann kann eine Vorrichtung entsprechend der Erfindung eingestellt werden, um den Lärm aus dem Ausgangssignal zu entfernen, während die meisten der anderen (dynamischen) spektralen Details unberührt bleiben.
Telefon- und Funkverbindungssysteme weisen ebenfalls Anforderungen an die Hörbarkeit und die maximalen Ausgangspegel auf, die ähnlich beschrieben werden können wie die Bedürfnisse der Benutzer von Hörhilfen. Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden um sicherzustellen, dass diese Anforderungen durch eine entsprechende Auswahl der Verarbeitungsparameter erfüllt werden. In diesen Fällen würden die Schwellen und LDL Parameter für normale Hörer bestimmt und es bestünde keine Notwendigkeit, diese auf einer individuellen Basis einzustellen. Die Erfindung kann auch verwendet werden, um Signale vor einer weiteren Analyse durch zum Beispiel ein automatisches Spracherkennungssystem zu optimieren.
Dementsprechend müssen die nachfolgenden Patentansprüche umfassend angelegt werden und es ist nicht beabsichtigt, dass diese auf die zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt werden.

Claims

Mittel zur Verarbeitung eines Umgebungsgeräuschsignals, die nachfolgendes umfassen: a) Mittel zur Frequenzanalyse (401) die dazu eingerichtet sind, eine Vielzahl von Analysesignalen entsprechend besagtem Umgebungsgeräuschsignal zu erzeugen; b) Mittel zur Anpassung der Größenordnung (403), die mit den Mitteln zur Frequenzanalyse (401) gekoppelt und dazu eingerichtet sind, die Größenordnung von jedem der besagten Analysesignale anzupassen um eine Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen zu erzeugen; c) Mittel zur Schätzung der Verteilung, die auf die Vielzahl der in der Größenordnung angepassten Analysesignale reagieren und dazu eingerichtet sind, Verteilungswerte zu erzeugen, die für die Amplitudenverteilung von jedem der besagten Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen über die Dauer eines Zeitbereichs charakteristisch sind; und d) Vergleichsmittel (435–437), die mit den Mitteln zur Schätzung der Verteilung gekoppelt und dazu eingerichtet sind, Vergleiche von besagten Verteilungswerten mit festgelegten Parametern der Gehörcharakteristik durchzuführen, wobei besagte Vergleichsmittel die besagten Mittel zur Anpassung der Größenordnung (403) auf der Basis der besagten Vergleiche steuern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zur Anpassung der Größenordnung (403), die Mittel zur Schätzung der Verteilung und die Vergleichsmittel (435–437) mit Hilfe eines mit Mitteln zur Datenspeicherung (411) gekoppelten programmierten Mikroprozessors (17) implementiert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, die als das Front-End eines weiteren Signalprozessors mit einbezogen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, die weiterhin Mittel zur Signalumwandlung umfasst, durch welche das Ausgangsspektrum zur Darbietung an einen menschlichen Hörer in ein Schallsignal umgewandelt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Parameter der Gehörcharakteristik in besagten Mitteln zur Datenspeicherung (411) gespeichert sind und Maximum Comfortable Levels (MCL), Optimum Audibility Levels (OPT) und Threshold Levels (TL) für jede der Vielzahl von Frequenzkomponenten umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 5, wobei der Mikroprozessor (17) programmiert ist, um Verteilungswerte zu errechnen und im Datenspeicher (411) zu speichern, die die Verteilung der Größenordnung von jeder der besagten Vielzahl von angepassten Frequenzkomponenten über die Dauer eines Zeitbereichs kennzeichnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Mikroprozessor (17) programmiert ist, um Verteilungswerte zu bestimmen und im Datenspeicher (411) zu speichern, die näherungsweise die 30%, 70% und 98% Perzentile (431–433) der Größenordnung von jeder der besagten Vielzahl von angepassten Frequenzkomponenten über die Dauer eines Zeitbereichs sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiterhin eine Vielzahl von Mitteln zur Begrenzung umfasst, die auf besagte in der Größenordnung angepasste Analysesignale reagieren und dazu eingerichtet sind, die Energie von jedem der besagten Signale auf unterhalb einer entsprechenden Vielzahl von festgelegten Pegeln zu begrenzen.
Verfahren zur Verarbeitung eines Umgebungsgeräuschsignals, das die nachfolgenden Schritte umfasst: a) Durchführung einer Frequenzanalyse des Umgebungsgeräuschsignals, um eine Vielzahl von dem Umgebungsgeräuschsignal (17) entsprechenden Analysesignalen zu erzeugen; b) Multiplizieren jedes der besagten Vielzahl von Analysesignalen mit einem entsprechenden aus einer Vielzahl von Verstärkungswerten (439, 405), um eine Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen zu erzeugen; c) Ermittlung von Verteilungswerten, die charakteristisch sind für die Amplitudenverteilung von jedem der Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen über die Dauer eines Zeitbereichs d) Setzen der besagten Verstärkungswerte (439, 405) auf der Basis von Vergleichen (435–437) zwischen besagten Verteilungswerten und einer Vielzahl von Parametern der Gehörcharakteristik.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Parametern der Gehörcharakteristik Maximum Comfortable Levels (MCL), Optimum Audibility Levels (OPT) und Threshold Levels (TL) umfasst.
Verfahren gemäß entweder Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei die Verteilungswerte statistische Werte umfassen, die die Verteilung der Größenordnung von jedem der besagten Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignalen über die Dauer eines Zeitbereichs abbilden.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Verteilungswerte i-te Perzentilwerte der Verteilung der Größenordnung von jedem der besagten Vielzahl von in der Größenordnung angepassten Analysesignale über die Dauer eines Zeitbereichs umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die ermittelten Verteilungswerte i-te Perzentilwerte sind, die näherungsweise die 30%, 70% und 98% Perzentile sind.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei in Schritt c) die Ermittlung von besagten Verteilungswerten den Schritt des Vergleichens der Größenordnung eines in der Größenordnung angepassten Analysesignals mit einem Verteilungswert umfasst, der einer der besagten i-ten Perzentilwerte ist, wobei besagter Verteilungswert in Abhängigkeit von dem Ergebnis des besagten Vergleichs um eine erste Schrittweite (615) verringert oder um eine zweite Schrittweite (613) erhöht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Verhältnis der ersten Schrittweite zur zweiten Schrittweite gleich i/(100–i) ist (613, 615).
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 9 bis 15, das weiterhin den Schritt des Sicherstellens umfasst, dass jedes der Vielzahl der in der Größenordnung angepassten Analysesignale kleiner ist als ein entsprechender festgelegter Maximum Power Output (MPO) Pegel.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 9 bis 16, wobei besagte Frequenzanalyse die Anwendung einer Fouriertransformation auf besagtes Umgebungsgeräuschsignal umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 17, das weiterhin die Schritte der Durchführung einer inversen Fouriertransformation auf die Vielzahl der angepassten Frequenzkomponenten umfasst, um ein digitales Signal im Zeitbereich zu erzeugen; und die Umwandlung des besagten digitalen Signals im Zeitbereich in ein analoges Signal (21).
Vielkanalige Hörhilfe, die die Vorrichtung gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst und eine Vielzahl von Kanälen aufweist, wobei besagte Hörhilfe eine Vielzahl von festen Begrenzern umfasst, von denen jeder an einen entsprechenden der besagten Vielzahl von Kanälen gekoppelt ist, wobei jeder der besagten Begrenzer dazu eingerichtet ist zu verhindern, dass Signale in besagtem entsprechenden Kanal einen entsprechenden Pegel (MPO) überschreiten.
Vielkanalige Hörhilfe, die das Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 9 bis 18 anwendet, wobei die Hörhilfe eine Vielzahl von Kanälen umfasst, besagte Hörhilfe eine Vielzahl von festen Begrenzern (413) umfasst, von denen jeder an einen entsprechenden der Vielzahl von Kanälen gekoppelt ist und jeder besagte Begrenzer (413) dazu eingerichtet ist zu verhindern, dass Signale in besagtem entsprechenden Kanal einen entsprechenden festgelegten Pegel (MPO) überschreiten.
Vielkanalige Hörhilfe gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei jeder der besagten festen Begrenzer (413) dazu eingerichtet ist, innerhalb von 0,1 Millisekunden anzusprechen.