Tristate bzw. 3-stufiges Lärm-Management

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Tristate bzw. 3-stufiges Lärm-Management
Wie gut und effektiv ein Lärm-Management funktioniert ist u.a. davon abhängig, wie gut es Sprache und Lärm unterscheiden kann. Hier verfügt Oticon über eine einmalige Technologie, die so genannte „Spracherkennung“. Sie beruht darauf, dass sich in Sprachsignalen bestimmte Muster synchroner Obertöne erkennen lassen, die in allen anderen Geräuschen so nicht vorkommen. Dank dieser Oberton- statt der gängigen Modulations-Erkennung, kann das Lärm-Management in Oticon-Geräten gewinnbringender arbeiten und selbst dann das SNR noch verbessern, wenn die Sprache leiser ist als der Lärm. „3stufig“ bedeutet:

  1. keine Lärm-Reduzierung, wenn Sprache in allen Kanälen klar dominiert
  2. kanalspezifische Lärm-Reduzierung bei Sprache mit Lärm
  3. allgemeine Verstärkungs-Reduzierung, wenn nur Lärm (ohne Sprache) erkannt wird.

Da eine Lärm-Absenkung fast immer in den tiefen Frequenzen erfolgt, hat sie eine Verschlechterung des Klangbildes zur Folge, das Hörgerät klingt “dünner”. Je genauer zwischen Lärm und Sprache unterschieden werden kann, desto mehr Bassanteil kann beibehalten werden, ohne dass er die Sprache maskiert.

Streamer

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Streamer

Oticon Streamer in weiß oder schwarz erhältlich.  Quelle: Oticon GmbH
Oticon Streamer in weiß oder schwarz erhältlich.
Quelle: Oticon GmbH

Unter “streamen” versteht man in der Computerwelt das Übertragen von Daten von einem Digitalgerät auf ein anderes. Der Oticon-Streamer kann drahtlos die Daten von Bluetooth-fähigen Geräten empfangen und diese dann wiederum drahtlos in die Hörgeräte übertragen.
Der Nutzen dieser Möglichkeit kann insbesondere für sehr schlecht hörende Menschen gar nicht hoch genug bewertet werden, verbindet der Streamer sie doch mit TV und Familie gleichzeitig, mit Festnetz, Handy, MP3-Player usw.

Statusleuchte

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Statusleuchte
Die speziellen Pädakustik-Hörgeräte von Oticon verfügen auf der Rückseite über eine so genannte Status-Leuchte. Es handelt sich dabei um eine kleine LED, die u.a. anzeigt ob das Hörgerät arbeitet, ob die Lautstärke optimal ist und in welchem Programm gehört wird.
Eltern, Betreuer/innen und Lehrkräfte können mit einem Blick feststellen, in welchem Zustand sich die Hörgeräte eines Kindes befinden.

Spracherkennung (VoiceFinder)

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Spracherkennung (VoiceFinder)
Sprache auch in lauter Umgebung verstehbar zu machen, gehört zu den Hauptherausforderungen bei einer Hörgeräteversorgung. Dafür ist es wichtig, dass ein Gerät erkennt, wie viel Sprach- und wie viel Lärmanteile im Eingangssignal sind. Nur dann kann es den Lärm entsprechend reduzieren. Im Unterschied zur verbreiteten (→) Modulationsanalyse basiert die Spracherkennung darauf, dass Vokale über eine sehr spezielle Charakteristik verfügen. Sie bestehen aus energiereichen Grundtönen und einer Anzahl zeitgleich auftretender harmonischer Obertöne. Der Grundton für den Vokal A liegt z.B. bei 200 Hz, ist also sehr tieftonig. Er erzeugt jedoch harmonische Obertöne bis hinauf zu 7 kHz. Wo immer also ein Grundton in Verbindung mit einer bestimmten Struktur von Obertönen auftritt, handelt es sich um Sprache. Im Gegensatz zur Modulationsanalyse erkennt der VoiceFinder diese Strukturen auch dann, wenn der Lärm lauter ist als die Sprache. Entsprechend können Hörgeräte mit diesem System auch in akustisch sehr schwierigen Situationen Sprache und Lärm besser trennen als andere Systeme.

Speech Guard

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Speech Guard
Ein Jeder Mensch hat eine ganz eigene Stimmfärbung und Sprachmelodie und betont Silben anders. Wenn sich in einer Situation mehrere Stimmen mischen, nutzt das Gehör u.a. diese individuellen Eigenheiten, um einzelne Sprecher zu unterscheiden und zu verstehen.

Das Kompressionssystem in einem Hörgerät sollte also alle akustischen Signale, besonders Sprache, so natürlich wie möglich übertragen, um die Unterscheidbarkeit nicht zu stören. Bisherige Kompressionssysteme verstärken leise Töne und machen Lautes leiser. Je nach Geräte-Konzept geschieht dies mit sehr unterschiedlichen Regelzeiten und in mehreren parallel geschalteten Kompressor-Kanälen. Durch diese Art der Kompression wird die Lautstärke insgesamt angenehm, aber auf Kosten der Qualität und der Signaltreue. Hohe Kompression bedeutet also ein komfortables Klangbild mit eingeengter Sprachdynamik sprich schlechterer Sprachverständlichkeit.

Umgekehrt sichert eine rein lineare Übertragung optimale Sprachverständlichkeit, ist aber oft zu leise oder zu laut. Das Ziel ist also ein System, das so viel Kompression wie nötig und so viel Linearität wie möglich zulässt. Ein derartiges Kompressionsverfahren nennen wir Speech Guard. In einem klassischen Kompressionssystem wird durch den Pegel-Detektor permanent der Eingangspegel (=Lautstärke) gemessen. Der gewünschte Ausgangspegel wird durch eine variabel gesteuerte Verstärkung erreicht. Allerdings: Für die Messung des Eingangspegels benötigt der klassische Pegel-Detektor ein bestimmtes Zeitfenster. Ist dieses Zeitfenster kurz, arbeitet der Kompressor mit einem hörbaren Pump-Effekt. Ist das Zeitfenster lang, kann der Kompressor auf einen Impulsschall (z.B. Türzuschlagen) nicht schnell genug reagieren. Deshalb musste bei der Gestaltung eines Kompressionssystems immer ein Kompromiss zwischen zu schnell und zu langsam, zwischen Klangqualität und Sprachverstehen eingegangen werden.

Speech Guard ist ein extrem flexibles Kompressionssystem, das Sprache bei allen Pegeln immer so linear wie möglich verstärkt und Impulsschall dennoch sicher abfängt. Das System besteht aus mehreren Detektoren, die zusammenwirken. Ein schneller Pegel-Detektor misst in Echtzeit den real anliegenden Eingangs-Pegel. Ein Differenz-Detektor ermittelt bis zu 500 Mal pro Sekunde die Differenz zwischen dem Eingangspegel und der Stellung eines adaptiven Pegel-Detektors, der die gehörte Lautstärke steuert. Ist die Differenz gering, ist die akustische Situation also stabil, wird eine lineare Verstärkung gewählt, die dem individuellen Hörvermögen des Trägers entspricht. Ist die Differenz hoch, z. B. bei impulshaften Signalen, wird mit großer Kompression und extrem kurzen Zeitkonstanten gearbeitet. Dadurch wird Impulsschall so reduziert, dass wichtige Signale, z. B. eine Hupe, noch hörbar sind, aber die möglichst lineare Verstärkung für Sprache, auch durch eine zufallende Tür, nicht hörbar beeinflusst wird. Insbesondere diese „Unhörbarkeit“ der Regelvorgänge macht die besondere Qualität von Speech Guard aus.

Signalverarbeitung

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Signalverarbeitung
Ein Hörgerät verarbeitet (= verändert) ein natürliches Signal so, dass es trotz eines Hörverlustes vom Gehör entschlüsselt werden kann. Diese Verarbeitung geschieht bei verschiedenen Herstellern auf recht unterschiedliche Weise – wir sprechen von unterschiedlichen Verstärkungs-Strategien. Sie führen (nicht unbedingt bei der Anpassung, sondern in Laufe der Zeit) zu unterschiedlich guten Ergebnissen. Oticon arbeitet mit der VAC-Strategie (Voice Aligned Compression), die in verschiedenen Profilen an unterschiedliche Lebensbedingungen angepasst werden kann.
Oticon arbeitet mit VAC, damit unsere Hörsysteme zunächst ein möglichst gutes Sprachverstehen und, in Situationen ohne Sprache, einen möglichst natürlichen Klang bieten.