WO2000033634A2 - Method for providing the transmission characteristics of a microphone arrangement and microphone arrangement - Google Patents

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WO2000033634A2
WO2000033634A2 PCT/CH2000/000190 CH0000190W WO0033634A2 WO 2000033634 A2 WO2000033634 A2 WO 2000033634A2 CH 0000190 W CH0000190 W CH 0000190W WO 0033634 A2 WO0033634 A2 WO 0033634A2
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submicrophone
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Hans-Ueli Roeck
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Phonak Ag
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/40Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407Circuits for combining signals of a plurality of transducers

Definitions

  • the present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a microphone arrangement according to that of claim 9.
  • microphone arrangements with a transmission characteristic which, in a predetermined or predefinable function of the direction of incidence of the acoustic signals, generate the electrical output signal.
  • microphone arrangements with predetermined or predeterminable directional characteristics, in which acoustic signals from predetermined directional areas have a greater effect on the output signal from other directional areas, up to arrangements with reception characteristics that are practically focused in one direction.
  • this object is achieved by a method of the type mentioned in the introduction, in which at least two submicrophone arrangements are provided on the microphone arrangement,
  • a saturation of the mentioned product i.e. of the weighted quotient, to a minimum value may be sensible, it is preferably proposed that the product, in any case also, be saturated to a maximum value.
  • the second factor of the saturated product can have any value other than zero, which means that it can also have the value 1.
  • the function mentioned comprises a difference between an optionally adjustable constant and the saturated product, the value of the constant preferably being selected to be at least approximately equal to the saturation value.
  • the quotient mentioned is preferably determined from the amplitude values of the output signals, without taking their phase position into account.
  • the quotient mentioned is used in the context of the following function:
  • c N amplitude value of the output signal of a first submicrophone arrangement, the transmission characteristics of which have maximum amplification at an angle of incidence, where the characteristic to be formed should also have maximum amplification
  • satB Saturation of the quotient to a predetermined or predeterminable maximum signal value
  • Predeterminable or predefined factor.
  • the transmission characteristics of the submicrophone arrangements are selected such that they each have maximum signal amplifications for acoustic signals incident from essentially inverse directions.
  • a microphone arrangement of the type mentioned at the outset is characterized in that the processing unit comprises a weighted quotient formation unit with a Denominator input, a numerator input and a weighting input, numerator and denominator inputs being operatively connected to an input of the processing unit, the weighted quotient formation unit further producing an output signal saturated to a maximum and / or a minimum value at its output, which Output is operatively connected to the output of the processing unit.
  • the method according to the invention and the microphone arrangement according to the invention are particularly suitable for use on hearing aids.
  • signal processing in the frequency domain is carried out in a preferred embodiment, using time domain / frequency domain converters or frequency domain / time domain converters.
  • FIG. 4 in a representation analogous to FIGS. 1 a and 1 b, shaded, a transmission characteristic implemented according to the invention
  • FIG. 5 shows a representation analogous to FIG. 4, a further transmission characteristic implemented according to the invention.
  • a first submicrophone arrangement has, with regard to its transmission or amplification characteristic with regard to acoustic signals incident on it from the direction ⁇ , the three-dimensional transmission characteristic shown in FIG. FIG. 1b shows, analogously to FIG. La, the transmission characteristic of a second submicrophone arrangement, which with respect to the axis ⁇ / 2; 3 ⁇ / 2 is a mirror image of the transmission characteristic of the first sub- microphone arrangement.
  • the transfer characteristic according to FIG. La is denoted by c N , that according to lb by c z .
  • a quotient is now formed from these two output signals, which is likewise denoted by c N or c z , for example
  • the quotient function is preferably saturated to a predetermined or predeterminable value B, according to FIG. 1 preferably to the value "one", with the maximum value of the transfer functions according to FIGS. 1 a, b being "one".
  • the denominator transmission characteristic in the present case c N , is that which is the dominant one for the transmission characteristic result to be achieved, that is to say a transmission characteristic which has a high signal gain in an angular range, in which also the realizing desired characteristics high signal Should have strengthening, the advantage of forming the quotient according to the invention is already evident. From this transmission characteristic, which is dominant for the desired result, a pole point of the quotient results in the zero angle range. However, the zero point angle range of the dominant transmission characteristic or those angle ranges with reduced signal amplification will be those which are to be changed, ie “improved”, in order to obtain the desired characteristic. There is the possibility to intervene simply, namely by saturation a predeterminable or predefined constant value of the quotient function.
  • the range of the quotient function set according to the invention to the specified saturation value is used to achieve a defined minimum gain of the desired transmission characteristic there, ie in this angular range
  • this is achieved in that the saturated quotient function is subtracted from a predetermined or predeterminable fixed value A, for example and preferably in the example presented with the value “one”. This results in the function shown again in solid form in FIG. 3
  • the transmission characteristic to be implemented is implemented on the output side of the microphone arrangement according to the invention as a function of the quotient of the output signals of two submicrophone arrangements with different transmission characteristics, which is saturated to a predetermined or predeterminable maximum value.
  • the quotient function Q is multiplied by a further predetermined or adjustable weighting factor before the resulting product saturates.
  • the weighting factor mentioned is 1.
  • sub-microphone arrangements are preferably used whose transmission characteristics are identical, but are inversely directed with respect to the direction of incidence of acoustic signals.
  • the inverse-acting microphone arrangements just mentioned can in particular also be implemented in this embodiment with two microphones, the outputs of which, as will be shown below, are each time-delayed and appropriately added to form the two sub-microphone arrangements. • It goes without saying that further development of the procedure according to the invention with three or more submicrophone arrangements makes it possible to implement highly complex transfer functions and transfer function combinations.
  • FIG. 6 shows, for example, a microphone arrangement operating according to the method according to the invention on the basis of a simplified signal flow / function block diagram, in particular also for use on a hearing aid.
  • an arrangement 1 with at least two sub-microphone arrangements 1 a and 1 b is provided on the input side of the microphone arrangement according to the invention.
  • output signals appear as a function of the direction ⁇ of acoustic impinging on the input-side microphones Signals.
  • the two Submikrophonan isten may well be realized by means of a single pair of microphones whose outputs are coupled to one another according to the technique "delay and add" It is essential that b basically signals at the outputs A ia and A ⁇ with. Different transmission characteristics with respect to the direction ⁇ incoming acoustic signals are generated.
  • the outputs A ia and A lb are preferably routed to the time range / frequency range converter units FFT 3a and 3b, if, as preferred, the subsequent signal processing in the frequency range is to take place.
  • the outputs mentioned are operatively connected to inputs E 5a and E 5b of amount formation units 5a and 5b.
  • the outputs of the aforementioned amount formation units are routed to the denominator and numerator inputs N and Z of a division unit 7. Multiplied by a weighting unit 9 by a weighting factor ⁇ which can be predetermined at a control input S 9 , the output A 7 is operatively connected to the one input E ila of a subtraction unit 11.
  • division unit 7 and weighting unit 9 form a weighted quotient formation unit 10.
  • the factor ⁇ that can be set on the weighting unit 9, for example, shown in FIG. 6, can have any values that differ from 0.
  • the signal at the output A 9 of the weighted quotient formation unit 10 is fed to a saturation unit 12, the output of which is only fed to the input E 11a .
  • the saturation unit 12 which can of course be integrated integrally with the weighted quotient formation unit 10, the output signal of the weighted quotient formation unit 10 is down (in
  • the signal present there is subtracted from a fixed value A set or adjustable at the second input E11b .
  • the output A X1 of the subtraction unit 11 is operatively connected to the one input E i3a of a multiplication unit 13, with the second input E ⁇ 3b of which the output signal of the submicrophone arrangement la which is also operatively connected to the denominator input N of the division unit 7 is operatively connected.
  • the denominator signal optionally also the numerator signal, can be fed to the input N or the input Z of the division input 7, as shown in dashed lines at 15.
  • the output signal S 0 ut of the microphone arrangement according to the invention appears on the output side of the multiplication unit 13. It has the desired transmission characteristic as a function of the spatial angle ⁇ with which acoustic signals strike the microphone arrangement 1 on the input side.
  • Transmission characteristics of the submicrophone arrangements la and lb selected identical, directionally inverse characteristics.
  • the desired transmission characteristic is set on the output signal S ou t.
  • the method according to the invention and the microphone arrangement according to the invention are excellently suited for use on hearing aids, in particular also because of the low signal processing effort and, as was shown with reference to FIGS. 3 and 4, the possibility of signal transmission from undesired directions of incidence, such as from behind in terms of of a worn hearing aid to suppress.

Abstract

Two output signals (A1a and A1b) of a microphone arrangement (1) are divided (7), whereby said signals are differently dependent on the direction of incidence (ζ) of acoustic signals. A product from the division result (A7) and the weighting factor (α) is saturated (12) and subtracted from a signal value (A) which can be inputted. The subtraction result is multiplied with the output signal of the microphone arrangement (1) which is the denominator signal for the division (7). A desired directivity is produced between the result signal (Sout) of the multiplication and the direction of incidence (ζ) on the microphone arrangement (1) of incident acoustic signals according to the weighting factor (α) of the saturation value (B) and of the subtraction value (A).

Description

Verfahren zur Vorgabe der Ubertragungscharakteristik einer Mikrophonanordnung und Mikrophonanordnung Method for specifying the transmission characteristics of a microphone arrangement and microphone arrangement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Mikrophonanordnung nach dem- jenigen von Anspruch 9.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a microphone arrangement according to that of claim 9.
Bei der Empfangs- und Verarbeitungstechnik akustischer Signale besteht oft das Bedürfnis, Mikrophonanordnungen mit einer Übertragungscharakteristik zu realisieren, welche in vorgegebener oder vorgebbarer Funktion der Einfallsrichtung der akustischen Signale das elektrische Ausgangssignal erzeugen. Insbesondere besteht dabei das Bedürfnis, Mikrophonanordnungen mit vorgegeben oder vorgebbar gerichteter Charakteristik zu realisieren, bei denen akustische Signale aus vorgegebenen Richtungsbereichen mehr, aus andern Richtungsbereichen weniger verstärkt auf das Ausgangssignal wirken, bis hin zu Anordnungen mit praktisch in eine Richtung fokussierter Empfangscharakteristik.In the reception and processing technology of acoustic signals, there is often a need to implement microphone arrangements with a transmission characteristic which, in a predetermined or predefinable function of the direction of incidence of the acoustic signals, generate the electrical output signal. In particular, there is a need to implement microphone arrangements with predetermined or predeterminable directional characteristics, in which acoustic signals from predetermined directional areas have a greater effect on the output signal from other directional areas, up to arrangements with reception characteristics that are practically focused in one direction.
Zur Realisierung solcher Übertragungscharakteristiken sind vielfältige Vorgehensweisen bekannt. Nur beispielsweise sei diesbezüglich auf die WO99/04598 bzw. die US 09/146784 (φ- Multiplikation) oder die WO99/09786 bzw. die US 09/168184 (φ- Filterführung) derselben Anmelderin verwiesen, wonach grundsätzlich aus der Phasenverschiebung auf Mikrophonanordnungen eintreffender akustischer Signale und deren gezielter Verarbeitung, erwünschte Übertragungscharakteristiken von Mikrophonan- Ordnungen erwirkt werden.A variety of approaches are known for realizing such transmission characteristics. For example, in this regard, reference is made to WO99 / 04598 or US 09/146784 (φ multiplication) or WO99 / 09786 or US 09/168184 (φ filter guidance) from the same applicant, according to which the phase shift generally affects microphone arrangements acoustic signals and their targeted processing, desired transmission characteristics of microphone arrangements can be obtained.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiteres Vorgehen vorzuschlagen, um eine erwünschte Übertragungscharakteristik in obgenanntem Sinne zu realisieren.It is the object of the present invention to propose a further procedure in order to implement a desired transmission characteristic in the aforementioned sense.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein Verfahren ein- gangs genannter Art gelöst, bei dem an der Mikrophonanordnung mindestens zwei Submikrophonanordnungen vorgesehen werden, de-According to the invention, this object is achieved by a method of the type mentioned in the introduction, in which at least two submicrophone arrangements are provided on the microphone arrangement,
Bθstätigungskopie ren Übertragungscharakteristiken in Funktion besagter Richtung je auf ihre elektrischen Ausgangssignale unterschiedlich sind und dass man das Ausgangssignal als eine Funktion eines auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert saturierten Produktes, mit dem Quotienten der AusgangsSignale der Submikrophonanord- nungen als Faktor, bildet.Confirmation copy Their transmission characteristics differ depending on their electrical output signals as a function of said direction and that the output signal is formed as a function of a product saturated to a predetermined or predeterminable value, with the quotient of the output signals of the submicrophone arrangements as a factor.
Wenn wir im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von „Saturierung" sprechen, so bedeutet dies, dass der Wert einer betrachteten mathematischen Funktion ab Erreichen eines vorgegebenen Wertes geklippt wird, so dass er entgegen dem Verlauf der mathematischen Funktion, ab Erreichen dieses Wertes konstant bleibt.If we speak of "saturation" in the context of the present application, this means that the value of a mathematical function under consideration is clipped when a predetermined value is reached, so that it remains constant, contrary to the course of the mathematical function, when this value is reached.
Obwohl eine Saturierung des erwähnten Produktes, d.h. des ge- wichteten Quotienten, auf einen minimalen Wert durchaus sinnvoll sein kann, wird bevorzugterweise vorgeschlagen, dass man das Produkt, jedenfalls auch, auf einen maximalen Wert saturiert .Although a saturation of the mentioned product, i.e. of the weighted quotient, to a minimum value may be sensible, it is preferably proposed that the product, in any case also, be saturated to a maximum value.
Im weiteren kann der zweite Faktor des saturierten Produktes einen beliebigen Wert ungleich Null einnehmen, somit durchaus auch den Wert 1.Furthermore, the second factor of the saturated product can have any value other than zero, which means that it can also have the value 1.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die erwähnte Funktion eine Differenz aus einer gegebenenfalls einstellbaren Konstanten und dem saturierten Produkt umfasst, wobei bevorzugterweise der Wert der Konstanten mindestens genähert gleich dem Saturierungswert gewählt wird.In a further preferred embodiment it is proposed that the function mentioned comprises a difference between an optionally adjustable constant and the saturated product, the value of the constant preferably being selected to be at least approximately equal to the saturation value.
Im weiteren wird bevorzugterweise der erwähnte Quotient aus den Amplitudenwerten der AusgangsSignale ermittelt, ohne Berücksichtigung ihrer Phasenlage.Furthermore, the quotient mentioned is preferably determined from the amplitude values of the output signals, without taking their phase position into account.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungs- gemässen Verfahrens wird der erwähnte Quotient im Rahmen fol- gender Funktion eingesetzt:
Figure imgf000005_0001
In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the quotient mentioned is used in the context of the following function:
Figure imgf000005_0001
worin bedeutenin what mean
S: Ausgangssignal der MikrophonanordnungS: output signal of the microphone arrangement
A: Ein vorgegebener oder vorgebbarer SignalwertA: A predefined or predefinable signal value
|cN|: Amplitudenwert des Ausgangssignals einer ersten Submikro- phonanordnung, deren Übertragungscharakteristik bei einem Einfallswinkel maximale Verstärkung aufweist, wo auch die zu bildende Charakteristik maximale Verstärkung aufweisen soll| c N |: amplitude value of the output signal of a first submicrophone arrangement, the transmission characteristics of which have maximum amplification at an angle of incidence, where the characteristic to be formed should also have maximum amplification
|cz|: Amplitudenwert des Ausgangssignal der zweiten Submikro- phonanordnung| c z |: amplitude value of the output signal of the second submicrophone arrangement
satB: Saturierung des Quotienten auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren maximalen Signalwert BsatB: Saturation of the quotient to a predetermined or predeterminable maximum signal value B
α: Vorgebbarer oder vorgegebener Faktor.α: Predeterminable or predefined factor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, insbesondere im Rahmen des Einsatzes der erfindungsgemässen Verfahrens für Hδr- gerate, werden die Übertragungscharakteristiken der Submikro- phonanordnungen so gewählt, dass sie jeweils maximale Signalverstärkungen aufweisen für aus im wesentlichen inversen Richtungen einfallende akustische Signale.In a particularly preferred embodiment, in particular as part of the use of the method according to the invention for hearing aids, the transmission characteristics of the submicrophone arrangements are selected such that they each have maximum signal amplifications for acoustic signals incident from essentially inverse directions.
Eine er indungsgemässe Mikrophonanordnung eingangs genannter Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Verarbeitungseinheit eine gewichtete Quotientenbildungseinheit umfasst mit einem Nenner-Eingang, einem Zähler-Eingang sowie einem Gewichtungseingang, wobei Zähler- und Nenner-Eingänge mit einem Eingang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden sind, wobei weiter die gewichtete Quotientenbildungseinheit ein auf einen maximalen und/oder einen minimalen Wert saturiertes Ausgangssignal an ihrem Ausgang erzeugt, welcher Ausgang mit dem Ausgang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden ist .A microphone arrangement of the type mentioned at the outset is characterized in that the processing unit comprises a weighted quotient formation unit with a Denominator input, a numerator input and a weighting input, numerator and denominator inputs being operatively connected to an input of the processing unit, the weighted quotient formation unit further producing an output signal saturated to a maximum and / or a minimum value at its output, which Output is operatively connected to the output of the processing unit.
Bevorzugte Ausführungsvarianten der erfindungsgemässen Mikrophonanordnung sind in den Ansprüchen 10 bis 18 spezifiziert.Preferred embodiments of the microphone arrangement according to the invention are specified in claims 10 to 18.
Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Mikrophonanordnung eignen sich insbesondere für den Einsatz an Hörgeräten.The method according to the invention and the microphone arrangement according to the invention are particularly suitable for use on hearing aids.
Obwohl es durchaus möglich ist, das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Mikrophonanordnung mittels Signalver- arbeitung im Zeitbereich zu realisieren, wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Signalverarbeitung im Frequenzbereich vorgenommen, unter Einsatz von Zeitbereich/Frequenzbereich-Wandlern bzw. Frequenzbereich/Zeitbereich-Wandlern.Although it is entirely possible to implement the method according to the invention and the microphone arrangement according to the invention by means of signal processing in the time domain, signal processing in the frequency domain is carried out in a preferred embodiment, using time domain / frequency domain converters or frequency domain / time domain converters.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Fi- guren erläutert. Diese zeigen:The invention is subsequently explained using figures, for example. These show:
Fig. la und b beispielsweise, die Übertragungscharakteristiken von zwei (a und b) erfindungsgemäss eingesetzten Submi- krophonanordnungen;Figures la and b, for example, the transmission characteristics of two (a and b) sub-microphone arrangements used according to the invention;
Fig. 2 über der Winkelachse φ gemäss den Fig. la bzw. lb, in dB die Bildung einer Quotientenfunktion Q aus den Charakteristika gemäss den Fig. la und lb sowie der Saturierung dieser Quotientenfunktion auf den maximalen Wert 0 dB; Fig. 3 ausgehend von der anhand von Fig. 2 erläuterten saturierten Quotientenfunktion, dieselbe saturierte Quotientenfunktion in linearer Verstärkungs-Skalierung und die Bildung einer Funktion F aus der Differenz besagter saturierter Quotientenfunktion bezüglich eines Festwertes;2 over the angular axis φ according to FIGS. 1 a and 1 b, in dB the formation of a quotient function Q from the characteristics according to FIGS. 1 a and 1 b and the saturation of this quotient function to the maximum value 0 dB; 3, starting from the saturated quotient function explained with reference to FIG. 2, the same saturated quotient function in linear gain scaling and the formation of a function F from the difference between said saturated quotient function with respect to a fixed value;
Fig. 4 in Darstellung analog zu den Fig. la und lb, schattiert, eine erfindungsgemäss realisierte Übertragungscharakteristik;FIG. 4 in a representation analogous to FIGS. 1 a and 1 b, shaded, a transmission characteristic implemented according to the invention;
Fig. 5 in Darstellung analog zu Fig. 4, eine weitere erfindungsgemäss realisierte Übertragungscharakteristik, und5 shows a representation analogous to FIG. 4, a further transmission characteristic implemented according to the invention, and
Fig. 6 in Form eines vereinfachten Signalfluss/Funktions- blockdiagrammes, die Realisation einer erfindungsge- ässen Mikrophonanordnung.6 in the form of a simplified signal flow / function block diagram, the realization of a microphone arrangement according to the invention.
Anhand der Figuren 1 bis 3 soll das erfindungsgemässe Vorgehen ohne Anspruch auf wissenschaftliche Exaktheit anhand von einfachen Übertragungscharakteristiken dargestellt werden, entsprechend je Kardoiden erster Ordnung. Anhand dieses übersichtli- chen und einfachen Vorgehens werden dem Fachmann die Anleitungen gegeben, wie erfindungsgemäss auch ausgehend von komplexeren Übertragungsfunktionen eine erwünschte Übertragungscharakteristik realisiert werden kann.On the basis of FIGS. 1 to 3, the procedure according to the invention is to be illustrated on the basis of simple transfer characteristics without any claim to scientific accuracy, corresponding to first order cardiids. On the basis of this clear and simple procedure, the person skilled in the art is given instructions on how, according to the invention, a desired transmission characteristic can also be realized on the basis of more complex transmission functions.
Eine erste Submikrophonanordnung weise bezüglich ihrer Übertra- gungs- bzw. Verstärkungscharakteristik bezüglich auf sie einfallender akustischer Signale aus der Richtung φ die in Fig. la zweidimensional dargestellte, dreidimensionale Übertragungscharakteristik auf. In Fig. lb ist, in Darstellung analog zu Fig. la, die Übertragungscharakteristik einer zweiten Submikrophon- anordnung dargestellt, welche bezüglich der Achse π/2;3π/2 spiegelbildlich zur Übertragungscharakteristik der ersten Sub- mikrophonanordnung sei. Die Übertragungscharakteristik gemäss Fig. la sei mit cN, diejenige gemäss lb mit cz bezeichnet.A first submicrophone arrangement has, with regard to its transmission or amplification characteristic with regard to acoustic signals incident on it from the direction φ, the three-dimensional transmission characteristic shown in FIG. FIG. 1b shows, analogously to FIG. La, the transmission characteristic of a second submicrophone arrangement, which with respect to the axis π / 2; 3π / 2 is a mirror image of the transmission characteristic of the first sub- microphone arrangement. The transfer characteristic according to FIG. La is denoted by c N , that according to lb by c z .
In Fig. 2 ist über der Winkelachse φ gemäss den Fig. la und lb der Betrag der Übertragungscharakteristiken cN bzw. cz qualita- tiv und in dB dargestellt.In FIG. 2, the magnitude of the transmission characteristics c N and c z is shown qualitatively and in dB over the angular axis φ according to FIGS.
Bei auf die beiden Submikrophonanordnungen eintreffenden akustischen Einheitssignalen entsprechen die in den Fig. la und lb dargestellten Übertragungscharakteristiken gleichzeitig den jeweiligen Signalwerten ausgangsseitig der betrachteten Submikro- phonanordnungen.In the case of acoustic unit signals arriving at the two submicrophone arrangements, the transmission characteristics shown in FIGS. 1a and 1b simultaneously correspond to the respective signal values on the output side of the submicrophone arrangements under consideration.
Erfindungsgemäss wird nun aus diesen beiden Ausgangssignal erten, welche ebenfalls mit cN bzw. cz bezeichnet seinen, ein Quotient gebildet, beispielsweiseAccording to the invention, a quotient is now formed from these two output signals, which is likewise denoted by c N or c z , for example
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Es ergibt sich bei dieser Quotientenbildung die in Fig. 2 strichpunktiert qualitativ dargestellte Funktion Q mit einer Polstelle bei φ = π. Bei realer Quotientenbildung wird der bei der Nullstelle der Nennerfunktion |cN| resultierende Pol ohne- hin abgefangen, d.h. die Quotientenfunktion Q wird saturiert.The result of this quotient formation is the function Q, shown in dash-dotted lines in FIG. 2, with a pole at φ = π. With real quotient formation, the one at the zero of the denominator function | c N | the resulting pole is intercepted anyway, ie the quotient function Q is saturated.
Bevorzugterweise wird die Quotientenfunktion auf einem vorgegebenen oder vorgebbaren Wert B saturiert, gemäss Fig. 1 vorzugsweise auf dem Wert "eins", bei Maximalwert der Übertragungsfunktionen gemäss den Figuren la, b von "eins".The quotient function is preferably saturated to a predetermined or predeterminable value B, according to FIG. 1 preferably to the value "one", with the maximum value of the transfer functions according to FIGS. 1 a, b being "one".
Geht man nun davon aus, dass die Nennerübertragungscharakteristik, im vorliegenden Fall cN, diejenige sei, welche für das zu erzielende Übertragungscharakteristik-Resultat die dominante sei, d.h. eine Übertragungscharakteristik sei, die in einem Winkelbereich eine hohe SignalVerstärkung aufweist, in welchem auch die zu realisierende Wunschcharakteristik hohe Signalver- Stärkung aufweisen soll, so ist bereits jetzt der Vorteil der erfindungsgemässen Quotientenbildung ersichtlich. Von dieser für das anzustrebende Resultat dominanten Übertragungscharakteristik ergibt sich im Nullstellen-Winkelbereich eine Polstelle des Quotienten. Der Nullstellen-Winkelbereich der dominanten Übertragungscharakteristik bzw. diejenigen Winkelbereiche mit verringerter SignalVerstärkung werden aber diejenigen sein, die zum Erhalt der Wunsch-Charakteristik zu verändern, d.h. zu „verbessern" sind. Gerade dort besteht nun die Möglichkeit, einfach einzugreifen, nämlich durch Saturierung auf einen vorgebbaren bzw. vorgegebenen konstanten Wert der Quotientenfunktion.If one now assumes that the denominator transmission characteristic, in the present case c N , is that which is the dominant one for the transmission characteristic result to be achieved, that is to say a transmission characteristic which has a high signal gain in an angular range, in which also the realizing desired characteristics high signal Should have strengthening, the advantage of forming the quotient according to the invention is already evident. From this transmission characteristic, which is dominant for the desired result, a pole point of the quotient results in the zero angle range. However, the zero point angle range of the dominant transmission characteristic or those angle ranges with reduced signal amplification will be those which are to be changed, ie “improved”, in order to obtain the desired characteristic. There is the possibility to intervene simply, namely by saturation a predeterminable or predefined constant value of the quotient function.
Aus Übersichtsgründen ist nun in Fig. 3 mit linearer Verstärkungsskalierung die auf "1" saturierte Quotientenfunktion Qsatι eingetragen. Daraus ist nun weiterhin ersichtlich, dass in den nicht saturierten Winkelbereichen, vorliegendenfalls zwischen 0 und π/2 sowie zwischen 3π/2 und 2π, die saturierte Quotientenfunktion Qsati den Verlauf einer gerichteten Übertragungscharakteristik aufweist. Soll nun für die erwünschte zu realisierende Übertragungscharakteristik ausgesprochene Richtcharakteristik erzielt werden, so wird der erfindungsgemäss auf den vorgegebenen Saturierungswert, am beschriebenen Beispiel „eins" gesetzte Bereich der Quotientenfunktion dazu ausgenützt, dort, d.h. in diesem Winkelbereich, eine definierte minimale Verstärkung der erwünschten Übertragungscharakteristik zu erzielen. Am vorgestellten Beispiel wird dies dadurch erreicht, dass die saturierte Quotientenfunktion von einem vorgegebenen bzw. vorgebbaren Festwert A, beispielsweise und vorzugsweise im vorgestellten Beispiel mit dem Wert „eins" subtrahiert wird. Es ergibt sich die in Fig. 3 wiederum ausgezogen dargestellte FunktionFor reasons of clarity, the quotient function Q sat ι saturated to "1" is now entered in FIG. 3 with linear gain scaling. From this it can furthermore be seen that in the unsaturated angular ranges, in this case between 0 and π / 2 and between 3π / 2 and 2π, the saturated quotient function Q sat i has the course of a directional transmission characteristic. If pronounced directional characteristics are now to be achieved for the desired transmission characteristic to be realized, then the range of the quotient function set according to the invention to the specified saturation value, using the example described “one”, is used to achieve a defined minimum gain of the desired transmission characteristic there, ie in this angular range In the example presented, this is achieved in that the saturated quotient function is subtracted from a predetermined or predeterminable fixed value A, for example and preferably in the example presented with the value “one”. This results in the function shown again in solid form in FIG. 3
F = A - QsatB F = A - Q satB
bzw. als Spezialfall und bevorzugter Fall, die Funktion F = 1 - Q satl •or as a special case and preferred case, the function F = 1 - Q satl •
Daraus ist ersichtlich, dass eine Übertragungsfunktion erzielt wurde, F, welche ausschliesslich im WinkelbereichFrom this it can be seen that a transfer function has been achieved, F, which is only in the angular range
, 3π, 3π
0 < φ < π — und — < φ < 2 π 2 20 <φ <π - and - <φ <2 π 2 2
eine nicht verschwindende Signalverstärkung aufweist .has a non-vanishing signal amplification.
Bezüglich des erfindungsgemassen Vorgehens kann nun folgendes ausgeführt werden:With regard to the procedure according to the invention, the following can now be carried out:
• Grundsätzlich wird die zu realisierende Übertragungscharakteristik ausgangsseitig der erfindungsgemassen Mikrophonan- Ordnung als Funktion des auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Maximalwert saturierten Quotienten der Ausgangssignale zweier Submikrophonanordnungen mit unterschiedlicher Übertragungscharakteristik realisiert.• Basically, the transmission characteristic to be implemented is implemented on the output side of the microphone arrangement according to the invention as a function of the quotient of the output signals of two submicrophone arrangements with different transmission characteristics, which is saturated to a predetermined or predeterminable maximum value.
Dabei wird bevorzugt, und wie noch gezeigt werden wird, die Quotientenfunktion Q, als Faktor, mit einem weiteren fest vorgegebenen oder einstellbaren Gewichtungsfaktor multipliziert, bevor am resultierenden Produkt die Saturierung erfolgt. In dem anhand der Figuren 1 bis 3 vorgestellten Beispiel ist der erwähnte Gewichtungsfaktor 1.It is preferred, and as will be shown, that the quotient function Q, as a factor, is multiplied by a further predetermined or adjustable weighting factor before the resulting product saturates. In the example presented with reference to FIGS. 1 to 3, the weighting factor mentioned is 1.
Im weiteren kann es durchaus vorteilhaft sein, die Saturierung am Produkt aus dem erwähnten Faktor und dem Quotienten, mindestens auch, bei Erreichen vorgegebener Minimal- werte vorzunehmen.Furthermore, it can be quite advantageous to saturate the product from the mentioned factor and the quotient, at least also when predetermined minimum values are reached.
•• Die Quotientenbildung kann dabei direkt durch Quotienten- bildung der Signalamplitudenwerte, ohne Phasenberücksichtigung erfolgen. •• Obwohl gegebenenfalls das saturierte Produkt in Form einer anderen Funktion eingesetzt werden kann, generell also als F = F[(α ' Q)s ß]/ wird weitaus bevorzugt für die Realisierung einer gerichteten Charakteristik das erwähnte satu- rierte Produkt von einem vorgegebenen bzw. vorgebbaren Festwert subtrahiert .•• The formation of the quotient can take place directly by forming the quotient of the signal amplitude values, without taking phase into account. •• Although the saturated product can possibly be used in the form of another function, generally as F = F [(α 'Q) s ß] / the preferred satinized product from a given product is preferred for the realization of a directional characteristic or predeterminable fixed value is subtracted.
Wie noch gezeigt werden wird, ergibt sich auf höchst einfache Art und Weise durch Variation des erwähnten Festwertes und/oder des multiplikativen Faktors α des saturierten Produktes die Möglichkeit, die angestrebte Richtcharakteristik zu variieren.As will be shown later, the possibility of varying the desired directional characteristic is obtained in a very simple manner by varying the fixed value mentioned and / or the multiplicative factor α of the saturated product.
• Als Submikrophonanordnungen können grundsätzlich alle bekannten Mikrophone und deren Kombinationen eingesetzt werden, die, wie gefordert in Einsatzposition und wie gefordert bezüglich Einfallsrichtung φ auftreffender akustischer Signale, unterschiedliche Übertragungscharakteristiken aufweisen.In principle, all known microphones and their combinations can be used as sub-microphone arrangements, which, as required in the operating position and as required with respect to the direction of incidence φ of acoustic signals, have different transmission characteristics.
•• Insbesondere für die Realisation gerichteter Charakteristiken werden bevorzugterweise Submikrophonanordnungen eingesetzt, deren Übertragungscharakteristiken identisch, aber bezüglich Einfallsrichtung akustischer Signale invers gerichtet sind.•• In particular for the implementation of directional characteristics, sub-microphone arrangements are preferably used whose transmission characteristics are identical, but are inversely directed with respect to the direction of incidence of acoustic signals.
•• Die Realisation derartiger Mikrophonanordnungen kann insbesondere nach dem bekannten „delay and add"-Prinzip erfolgen.•• Such microphone arrangements can be implemented in particular according to the known “delay and add” principle.
Die eben genannten, invers wirkenden Mikrophonanordnungen können insbesondere auch bei dieser Realisationsform mit zwei Mikrophonen realisiert werden, deren Ausgänge, wie noch gezeigt werden wird, zur Bildung der beiden Submikrophonanordnungen jeweils zeitverzögert und entsprechend ad- diert werden. • Es versteht sich von selbst, dass durch Weiterbildung des erfindungsgemässen Vorgehens mit drei und mehr Submikrophonanordnungen höchst komplexe Übertragungsfunktionen und Übertragungsfunktions-Kombinationen realisierbar werden.The inverse-acting microphone arrangements just mentioned can in particular also be implemented in this embodiment with two microphones, the outputs of which, as will be shown below, are each time-delayed and appropriately added to form the two sub-microphone arrangements. • It goes without saying that further development of the procedure according to the invention with three or more submicrophone arrangements makes it possible to implement highly complex transfer functions and transfer function combinations.
Zusam engefasst wird nochmals die erfindungsgemäss bevorzugt eingesetzte Übertragungsfunktion wiedergegeben, nämlich:In summary, the transfer function that is preferably used according to the invention is reproduced again, namely:
In Fig. 4 ist die =Übe *rtragu"ngsfunkt%ion dLargestellt, welche aus invers gerichteten, identischen Kardoid-Übertragungscharakteristiken Ca erfindungsgemäss gebildet wurde, entsprechend der ÜbertragungsfunktionIn FIG. 4, * = Practice rtragu "ngsfunkt% ion is d L arge provides that has been formed from inversely directed, identical Kardoid transmission characteristics Ca according to the invention, in accordance with the transfer function
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
In Fig. 5 ist die resultierende Übertragungscharakteristik dargestellt, wenn gilt:The resulting transmission characteristic is shown in FIG. 5 if:
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0002
In Fig. 6 ist anhand eines vereinfachten Signalfluss/Funktions- blockdiagrammes eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitende Mikrophonanordnung beispielsweise dargestellt, insbesondere auch für den Einsatz an einem Hörgerät.FIG. 6 shows, for example, a microphone arrangement operating according to the method according to the invention on the basis of a simplified signal flow / function block diagram, in particular also for use on a hearing aid.
Gemäss Fig. 6 ist an der erfindungsgemässen Mikrophonanordnung eingangsseitig eine Anordnung 1 mit mindestens zwei Submikro- phonanordnungen la und lb vorgesehen. An ihren Ausgängen Aia bzw. Aü erscheinen Ausgangssignale in Funktion der Richtung φ auf die eingangsseitigen Mikrophone auftreffender akustischer Signale. Wie in Fig. 6 dargestellt, können die beiden Submikrophonanordnungen durchaus mittels eines einzigen Paares von Mikrophonen realisiert werden, deren Ausgänge nach der Technik „delay and add" miteinander verkoppelt sind. Wesentlich ist, dass an den Ausgängen Aia und Aιb grundsätzlich Signale mit unterschiedlichen Übertragungscharakteristiken bezüglich der Richtung φ eintreffender akustischer Signale erzeugt werden.6, an arrangement 1 with at least two sub-microphone arrangements 1 a and 1 b is provided on the input side of the microphone arrangement according to the invention. At their outputs A ia and A ü , output signals appear as a function of the direction φ of acoustic impinging on the input-side microphones Signals. As shown in Fig. 6, the two Submikrophonanordnungen may well be realized by means of a single pair of microphones whose outputs are coupled to one another according to the technique "delay and add" It is essential that b basically signals at the outputs A ia and Aι with. Different transmission characteristics with respect to the direction φ incoming acoustic signals are generated.
Vorzugsweise sind die Ausgänge Aia und Alb auf Zeitbe- reich/Frequenbereich-Wandlereinheiten FFT 3a bzw. 3b geführt, sofern, wie bevorzugt, die nachfolgende Signalverarbeitung im Frequenzbereich erfolgen soll . Es sind die erwähnten Ausgänge mit Eingängen E5a bzw. E5b von Betragsbildungseinheiten 5a und 5b wirkverbunden. Die Ausgänge der erwähnten Betragsbildungseinheiten sind, wie dargestellt, auf die Nenner- und Zählerein- gänge N und Z einer Divisionseinheit 7 geführt. Über eine Gewichtungseinheit 9 mit an einem Steuereingang S9 vorgebbaren Gewichtungsfaktor α multipliziert, ist der Ausgang A7 mit dem einen Eingang Eila einer Subtraktionseinheit 11 wirkverbunden.The outputs A ia and A lb are preferably routed to the time range / frequency range converter units FFT 3a and 3b, if, as preferred, the subsequent signal processing in the frequency range is to take place. The outputs mentioned are operatively connected to inputs E 5a and E 5b of amount formation units 5a and 5b. As shown, the outputs of the aforementioned amount formation units are routed to the denominator and numerator inputs N and Z of a division unit 7. Multiplied by a weighting unit 9 by a weighting factor α which can be predetermined at a control input S 9 , the output A 7 is operatively connected to the one input E ila of a subtraction unit 11.
Wie in Fig. 6 gestrichelt umrandet, bilden Divisionseinheit 7 und Gewichtungseinheit 9 eine gewichtete Quotientenbildungseinheit 10. Der beispielsweise in Fig. 6 dargestellte an der Gewichtungseinheit 9 einstellbare Faktor α kann beliebig von 0 unterschiedliche Werte einnehmen.As outlined in dashed lines in FIG. 6, division unit 7 and weighting unit 9 form a weighted quotient formation unit 10. The factor α that can be set on the weighting unit 9, for example, shown in FIG. 6, can have any values that differ from 0.
Wie weiter in Fig. 6 schematisiert dargestellt, wird das Signal am Ausgang A9 der gewichteten Quotientenbildungseinheit 10 einer Saturierungseinheit 12 zugeführt, deren Ausgang erst dem Eingang Ella zugeführt wird. An der Saturierungseinheit 12, welche selbstverständlich integral mit der gewichteten Quotientenbildungseinheit 10 vereint sein kann, wird das Ausgangssignal der gewichteten Quotientenbildungseinheit 10 nach unten (imAs shown schematically in FIG. 6, the signal at the output A 9 of the weighted quotient formation unit 10 is fed to a saturation unit 12, the output of which is only fed to the input E 11a . At the saturation unit 12, which can of course be integrated integrally with the weighted quotient formation unit 10, the output signal of the weighted quotient formation unit 10 is down (in
Block 12 von Fig. 6 gestrichelt angedeutet) und/oder nach oben auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert B - wie schema- tisch dargestellt am Eingang satB eingestellt - saturiert. Dies dabei bevorzugterweise mindestens auch auf einen Maximalwert. An der Subtraktionseinheit 11 wird das dort anstehende Signal von einem am zweiten Eingang Ellb eingestellten oder einstellba- ren Festwert A subtrahiert. Der Ausgang AX1 der Subtraktionseinheit 11 ist mit dem einen Eingang Ei3a einer Multiplikationseinheit 13 wirkverbunden, mit deren zweitem Eingang Eι3b das Ausgangssignal derjenigen Submikrophonanordnung la wirkverbunden ist, die auch mit dem Nennereingang N der Divisionseinheit 7 wirkverbunden ist. Gegebenenfalls zur Änderung des anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Saturierungswinkelbereiches kann, wie bei 15 gestrichelt dargestellt, das Nennersignal, gegebenenfalls auch das Zählersignal, dem Eingang N bzw. dem Eingang Z der Divisionseingang 7 zugeführt, noch gewichtet werden.Block 12 of Fig. 6 indicated by dashed lines) and / or up to a predetermined or predeterminable value B - as schematic shown on the table set at the entrance sat B - saturated. This preferably also at least to a maximum value. At the subtraction unit 11, the signal present there is subtracted from a fixed value A set or adjustable at the second input E11b . The output A X1 of the subtraction unit 11 is operatively connected to the one input E i3a of a multiplication unit 13, with the second input E ι3b of which the output signal of the submicrophone arrangement la which is also operatively connected to the denominator input N of the division unit 7 is operatively connected. If necessary to change the saturation angle range explained with reference to FIGS. 1 to 3, the denominator signal, optionally also the numerator signal, can be fed to the input N or the input Z of the division input 7, as shown in dashed lines at 15.
Ausgangsseits der Multiplikationseinheit 13 erscheint das Ausgangssignal S0ut der erfindungsgemässen Mikrophonanordnung. Es weist die erwünschte Übertragungscharakteristik auf in Funktion des räumlichen Winkels φ, mit welchem akustische Signale auf die eingangsseitige Mikrophonanordnung 1 auftreffen.The output signal S 0 ut of the microphone arrangement according to the invention appears on the output side of the multiplication unit 13. It has the desired transmission characteristic as a function of the spatial angle φ with which acoustic signals strike the microphone arrangement 1 on the input side.
Wie bereits erwähnt wurde, werden bevorzugterweise für dieAs already mentioned, are preferred for the
Übertragungscharakteristiken der Submikrophonanordnungen la und lb identische, zueinander richtungsinvers wirkende Charakteristiken gewählt. Durch Einstellung des Gewichtungsfaktors α, des Saturierungswertes B, des Fixwertes A, gegebenenfalls wei- terer Gewichtungsfaktoren wie ß, wird die gewünschte Übertragungscharakteristik am Ausgangssignal Sout eingestellt.Transmission characteristics of the submicrophone arrangements la and lb selected identical, directionally inverse characteristics. By setting the weighting factor α, the saturation value B, the fixed value A, and possibly further weighting factors such as β, the desired transmission characteristic is set on the output signal S ou t.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Mikrophonanordnung eignen sich ausgezeichnet für den Einsatz an Hörgeräten, insbesondere auch aufgrund des geringen Signalver- arbeitungsaufwandes und der, wie anhand der Fig. 3 und 4 gezeigt wurde, ausgeprägten Möglichkeit, die Signalübertragung aus unerwünschten Einfallsrichtungen, wie von hinten bezüglich eines getragenen Hörgerätes, zu unterdrücken. Für Hörgeräte werden bevorzugt anstelle von Submikrophonanordnungen mit Car- doid-Charakteristiken Ca eher solche mit Hypercardoid- Charakteristiken Hca (Fig. 5) eingesetzt. The method according to the invention and the microphone arrangement according to the invention are excellently suited for use on hearing aids, in particular also because of the low signal processing effort and, as was shown with reference to FIGS. 3 and 4, the possibility of signal transmission from undesired directions of incidence, such as from behind in terms of of a worn hearing aid to suppress. For hearing aids, preference is given to using rather those with hypercardoid characteristics H ca (FIG. 5) instead of sub-microphone arrangements with cardoid characteristics Ca.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Verfahren zur Vorgabe der Übertragungscharakteristik, mit welcher akustische Signale, die auf eine Mikrophonanordnung einfallen, in Funktion ihrer Einfallsrichtung in ein elektri- sches Ausgangssignal gewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mikrophonanordnung mindestens zwei Submikrophonanordnungen vorgesehen werden, deren Übertragungscharakteristiken in Funktion besagter Richtung je auf ihre elektrischen Aus- gangssignale unterschiedlich sind und dass man das Ausgangs- signal als eine Funktion eines auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert saturierten Produktes, mit dem Quotienten der Ausgangssignale der Submikrophonanordnungen als Faktor, bildet.1. A method for specifying the transmission characteristic, with which acoustic signals incident on a microphone arrangement are converted into an electrical output signal as a function of their direction of incidence, characterized in that at least two submicrophone arrangements are provided on the microphone arrangement, the transmission characteristics of which are said in function Direction are different depending on their electrical output signals and that the output signal is formed as a function of a product saturated to a predetermined or predeterminable value, with the quotient of the output signals of the submicrophone arrangements as a factor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt auf einen maximalen Wert saturiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the product is saturated to a maximum value.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Faktor des saturierten Produktes einen beliebigen Wert ungleich Null einnehmen kann.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the second factor of the saturated product can take any value other than zero.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion eine Differenz aus einer - ge- gebenenfalls einstellbaren - Konstanten (A) und dem saturierten Produkt umfasst, wobei bevorzugterweise der Wert der Konstanten (A) mindestens genähert gleich dem Saturierungswert (B) gewählt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the function comprises a difference between a - optionally adjustable - constant (A) and the saturated product, the value of the constant (A) preferably being at least approximately equal to that Saturation value (B) is selected.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Quotient aus den Amplitudenwerten der5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the quotient of the amplitude values of the
Ausgangssignale ermittelt wird.Output signals is determined.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal nach folgender Funktion gebildet wird
Figure imgf000017_0001
worin bedeuten
6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the output signal is formed according to the following function
Figure imgf000017_0001
in what mean
S: Ausgangssignal der MikrophonanordnungS: output signal of the microphone arrangement
A: Ein vorgegebener oder vorgebbarer SignalwertA: A predefined or predefinable signal value
|cN|: Amplitudenwert des Ausgangssignals einer ersten Submikro- phonanordnung, deren Übertragungscharakteristik bei einem| c N |: amplitude value of the output signal of a first submicrophone arrangement, the transmission characteristic of which at a
Einfallswinkel maximale Verstärkung aufweist, wo auch die zu bildende Charakteristik maximale Verstärkung aufweisen soll.Angle of incidence has maximum gain, where the characteristic to be formed should also have maximum gain.
|czj : Amplitudenwert des Ausgangssignal der zweiten Submikro- phonanordnung| c z j: amplitude value of the output signal of the second submicrophone arrangement
satB: Saturierung des Produktes [] auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren maximalen Signalwert BsatB: Saturation of the product [] to a predetermined or predeterminable maximum signal value B
α: Vorgebbarer oder vorgegebener Faktor des Produktes.α: Predeterminable or predefined factor of the product.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungscharakteristiken der Submikrophonanordnungen maximale Verstärkungen für aus im wesentli- chen inversen Richtungen einfallende akustische Signale aufweisen.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission characteristics of the submicrophone arrangements have maximum amplifications for acoustic signals incident from essentially inverse directions.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungscharakteristiken cardoid- oder, bevorzugt, hy- percardoid-förmig sind.8. The method according to claim 7, characterized in that the transmission characteristics are cardoid or, preferably, hypercardoid-shaped.
9. Mikrophonanordnung mit mindestens zwei Submikrophonanordnungen, deren Übertragungscharakteristiken bezüglich der Rieh- tung auf sie eintreffender Signale unterschiedlich sind und deren Ausgänge auf Eingänge einer Verarbeitungseinheit geführt sind mit einem Ausgang, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit eine gewichtete Quotientenbildungseinehit um- fasst mit einem Nenner-Eingang, einem Zähler-Eingang ?? sowie einem Gewichtungseingang, wobei Zähler- und Nenner-Eingänge mit einem Eingang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden sind, wobei weiter die gewichtete Quotientenbildungseinheit ein auf einen maximalen und/oder einen minimalen Wert saturiertes Aus- gangssignal an ihrem Ausgang erzeugt, welcher Ausgang mit dem Ausgang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden ist .9. Microphone arrangement with at least two sub-microphone arrangements, the transmission characteristics of which with respect to the rattle direction of incoming signals are different and the outputs of which are led to inputs of a processing unit with one output, characterized in that the processing unit comprises a weighted quotient formation unit with a denominator input, a numerator input ?? and a weighting input, the numerator and denominator inputs being operatively connected to an input of the processing unit, the weighted quotient formation unit also producing an output signal saturated at a maximum and / or a minimum value at its output, which output with the output of the processing unit is connected.
10. Mikrophonanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der gewichteten Quotientenbildungseinheit auf einen maximalen Signalwert saturiert ist .10. Microphone arrangement according to claim 9, characterized in that the output signal of the weighted quotient formation unit is saturated to a maximum signal value.
11. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gewichtungseingang ein beliebiger Gewichtungsfaktor ungleich Null fest oder einstellbar zugeführt ist.11. Microphone arrangement according to one of claims 9 or 10, characterized in that the weighting input any weighting factor other than zero is supplied fixed or adjustable.
12. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da- durch gekennzeichnet, dass der Ausgang der gewichteten Quotientenbildungseinheit über eine Differenzbildungseinheit mit dem Ausgang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden ist.12. Microphone arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the output of the weighted quotient formation unit is operatively connected to the output of the processing unit via a difference formation unit.
13. Mikrophonanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einem zweiten Eingang der Differenzbildungseinheit ein fixes oder einstellbares Signal zugeführt ist, dessen Wert bevorzugterweise mindestens genähert gleich einem Saturie- rungswert des saturierten Ausgangssignals der gewichteten Quotientenbildungseinheit ist.13. Microphone arrangement according to claim 12, characterized in that a fixed or adjustable signal is supplied to a second input of the difference formation unit, the value of which is preferably at least approximately equal to a saturation value of the saturated output signal of the weighted quotient formation unit.
14. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da- durch gekennzeichnet, dass die Eingänge der Verarbeitungseinheit je über Betragsbildungseinheiten geführt sind, bevor sie mit den Zähler- bzw. Nenner-Eingängen der Quotientenbildungs- einheit wirkverbunden sind.14. Microphone arrangement according to one of claims 9 to 13, characterized in that the inputs of the processing unit are each guided over amount-forming units before they are operatively connected to the numerator or denominator inputs of the quotient formation unit.
15. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der gewichteten Quotien- tenbildungseinheit mit dem einen Eingang einer Multiplikationseinheit wirkverbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang derjenigen Submikrophonanordnung wirkverbunden ist, welche mit dem Nennereingang der Quotientenbildungseinheit wirkverbunden ist und dass der Ausgang der Multiplikationseinheit mit dem Ausgang der Verarbeitungseinheit wirkverbunden ist.15. Microphone arrangement according to one of claims 9 to 14, characterized in that the output of the weighted quotient formation unit is operatively connected to the one input of a multiplication unit, the second input of which is operatively connected to the output of the submicrophone arrangement which is operatively connected to the denominator input of the quotient formation unit and that the output of the multiplication unit is operatively connected to the output of the processing unit.
16. Mikrophonanordnung nach den Ansprüchen 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Differenzbildungseinheit mit dem einen Eingang der Multiplikationseinheit wirkverbunden ist .16. Microphone arrangement according to claims 13 and 15, characterized in that the output of the difference formation unit is operatively connected to the one input of the multiplication unit.
17. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgängen der Submikrophonanordnungen und den Eingängen der Verarbeitungseinheit je Zeit-/Frequenzbereichs-Wandler vorgesehen sind.17. Microphone arrangement according to one of claims 9 to 16, characterized in that between the outputs of the submicrophone arrangements and the inputs of the processing unit per time / frequency domain converter are provided.
18. Mikrophonanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, da- durch gekennzeichnet, dass die Submikrophonanordnungen Cardoid- oder Hypercardoid-Charakteristiken haben, bevorzugt letztere.18. Microphone arrangement according to one of claims 9 to 17, characterized in that the submicrophone arrangements have cardoid or hypercardoid characteristics, preferably the latter.
19. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bzw. der Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 18 für Hörgeräte . 19. Use of the method according to one of claims 1 to 8 or the arrangement according to one of claims 9 to 18 for hearing aids.
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CA002404863A CA2404863C (en) 2000-03-31 2000-03-31 Method for providing the transmission characteristics of a microphone arrangement and microphone arrangement
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US09/542,036 US6865275B1 (en) 2000-03-31 2000-04-03 Method to determine the transfer characteristic of a microphone system, and microphone system

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068703A2 (en) * 2000-08-11 2000-11-16 Phonak Ag Method for localising direction and localisation arrangement
US6687187B2 (en) 2000-08-11 2004-02-03 Phonak Ag Method for directional location and locating system
EP1469702A2 (en) * 2004-03-15 2004-10-20 Phonak Ag Feedback suppression
EP1616459A2 (en) * 2003-04-09 2006-01-18 The Board of Trustees for the University of Illinois Systems and methods for interference suppression with directional sensing patterns
US7274794B1 (en) 2001-08-10 2007-09-25 Sonic Innovations, Inc. Sound processing system including forward filter that exhibits arbitrary directivity and gradient response in single wave sound environment
US7324651B2 (en) 2004-03-15 2008-01-29 Phonak Ag Feedback suppression
WO2011107545A3 (en) * 2010-03-05 2012-08-16 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method for adjusting a directional hearing device
US8565459B2 (en) 2006-11-24 2013-10-22 Rasmussen Digital Aps Signal processing using spatial filter
EP2699020A3 (en) * 2012-08-17 2015-04-15 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method and device for determining a gain factor of a hearing aid
US9232330B2 (en) 2012-08-17 2016-01-05 Sivantos Pte. Ltd. Method and apparatus for determining an amplification factor of a hearing aid device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602007003605D1 (en) * 2006-06-23 2010-01-14 Gn Resound As AUDIO INSTRUMENT WITH ADAPTIVE SIGNAL SIGNAL PROCESSING
WO2010146857A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 パナソニック株式会社 Hearing aid apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2242790A1 (en) * 1972-08-31 1974-03-14 Helmut Dr Ing Hissen DIGITAL RECEIVER WITH SPECTRUM EVALUATION
GB2076152A (en) * 1980-05-09 1981-11-25 Krupp Gmbh Method for Determining Directions of Incidence of Wave Energy in a Wide Frequency Range Radiated by a Plurality of Targets
US4752961A (en) * 1985-09-23 1988-06-21 Northern Telecom Limited Microphone arrangement
US5289544A (en) * 1991-12-31 1994-02-22 Audiological Engineering Corporation Method and apparatus for reducing background noise in communication systems and for enhancing binaural hearing systems for the hearing impaired
DE19730878A1 (en) * 1996-07-20 1998-01-22 Univ Dresden Tech Arrangement for objective assessment of hearing ability of human ear

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473701A (en) * 1993-11-05 1995-12-05 At&T Corp. Adaptive microphone array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2242790A1 (en) * 1972-08-31 1974-03-14 Helmut Dr Ing Hissen DIGITAL RECEIVER WITH SPECTRUM EVALUATION
GB2076152A (en) * 1980-05-09 1981-11-25 Krupp Gmbh Method for Determining Directions of Incidence of Wave Energy in a Wide Frequency Range Radiated by a Plurality of Targets
US4752961A (en) * 1985-09-23 1988-06-21 Northern Telecom Limited Microphone arrangement
US5289544A (en) * 1991-12-31 1994-02-22 Audiological Engineering Corporation Method and apparatus for reducing background noise in communication systems and for enhancing binaural hearing systems for the hearing impaired
DE19730878A1 (en) * 1996-07-20 1998-01-22 Univ Dresden Tech Arrangement for objective assessment of hearing ability of human ear

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068703A2 (en) * 2000-08-11 2000-11-16 Phonak Ag Method for localising direction and localisation arrangement
WO2000068703A3 (en) * 2000-08-11 2001-10-11 Phonak Ag Method for localising direction and localisation arrangement
US6449216B1 (en) 2000-08-11 2002-09-10 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US6687187B2 (en) 2000-08-11 2004-02-03 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US7453770B2 (en) 2000-08-11 2008-11-18 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US6930957B2 (en) 2000-08-11 2005-08-16 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US7266043B2 (en) 2000-08-11 2007-09-04 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US7274794B1 (en) 2001-08-10 2007-09-25 Sonic Innovations, Inc. Sound processing system including forward filter that exhibits arbitrary directivity and gradient response in single wave sound environment
EP1616459A4 (en) * 2003-04-09 2006-07-26 Univ Illinois Systems and methods for interference suppression with directional sensing patterns
EP1616459A2 (en) * 2003-04-09 2006-01-18 The Board of Trustees for the University of Illinois Systems and methods for interference suppression with directional sensing patterns
EP1469702A3 (en) * 2004-03-15 2004-11-17 Phonak Ag Feedback suppression
US7324651B2 (en) 2004-03-15 2008-01-29 Phonak Ag Feedback suppression
EP1469702A2 (en) * 2004-03-15 2004-10-20 Phonak Ag Feedback suppression
US8565459B2 (en) 2006-11-24 2013-10-22 Rasmussen Digital Aps Signal processing using spatial filter
US8965003B2 (en) 2006-11-24 2015-02-24 Rasmussen Digital Aps Signal processing using spatial filter
WO2011107545A3 (en) * 2010-03-05 2012-08-16 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method for adjusting a directional hearing device
EP2699020A3 (en) * 2012-08-17 2015-04-15 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method and device for determining a gain factor of a hearing aid
US9232330B2 (en) 2012-08-17 2016-01-05 Sivantos Pte. Ltd. Method and apparatus for determining an amplification factor of a hearing aid device

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