WIDERSTANDS-IDENTIFIKATION EINER PERIPHEREN EINHEIT AN EINEM HöRGERäT

Hörgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung eines Hörgerätes nach dem Oberbegriff von Anspruch 9 sowie ein Modul zum Anschliessen an eine

Signalverarbeitungseinheit eines Hörgerätes nach dem Oberbegriff von Anspruch 11.

In der WO 99/09799 derselben Anmelderin wie vorliegende Anmeldung ist ausgeführt, dass Hörgeräte äusserst komplexe Systeme seien. Um den jeweiligen Bedürfnissen der Verbraucher gerecht zu werden, sei es notwendig, eine grosse Zahl verschiedener Hardware-Konfigurationsvarianten bereitzustellen. Dies ergebe sowohl für die Fertigung wie auch für den Vertrieb und die Hörgeräteanpassung eine äusserst kostenwirksame Vielfalt, indem z.B. in der Fertigung eine Grosszahl unterschiedlicher

Gerätekonfigurationen erstellt, entsprechend bezeichnet und kontrolliert werden müsse. Im Vertrieb sei eine entsprechende Lagerhaltung erforderlich. Bei der Geräteanpassung müssten jeweils unterschiedliche Vorgehensweisen gewählt werden, je nach vorliegender Gerätekonfiguration .

In der erwähnten WO 99/09799 werden diese Probleme mit einem Hörgerät der im Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegten Art gelöst. Entsprechend wird in der erwähnten Schrift ein Verfahren zur Herstellung vorgeschlagen, wie im Oberbegriff von Anspruch 9 ausgeführt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom genannten Hörgerät bzw. Verfahren, eine einfache, kostengünstige Realisationsform vorzuschlagen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Identifikationseinheit als Identifikationswiderstand ausgebildet ist und die

Identifikationseinheit über eine Widerstandsmesseinheit mit dem Eingang der Vergleichseinheit wirkverbunden ist.

Dabei wird von der Einsicht ausgegangen, dass Widerstände mit einer sehr grossen Anzahl unterschiedlicher, exakt messbarer Widerstandswerte erhältlich oder fertigbar sind, so als diskrete Elemente oder in Dünn- oder Dickfilmtechnologie gefertigt, und dass der jeweilig vorherrschende Widerstandswert einfach und schnell im wesentlichen mit einer Strom-Spannungsmessung ermittelt werden kann. Damit eignet sich ein Widerstand ausgezeichnet, um als Identifikationseinheit eingesetzt zu werden.

Wenn wir im Weiteren von einem Identifikationswiderstand sprechen, so verstehen wir darunter ein Impedanzelement, welches, an seinen zwei Anschlüssen ausgemessen, über einen weiten Frequenzbereich, so z.B. bis 100 KHz, einen weit überwiegenden Realteil aufweist. Ein solcher Identifikationswiderstand kann aus einem einzelnen Widerstand oder aus mehreren in Serie und/oder parallel geschalteten Widerständen bestehen. Die daran gemessene

Impedanz hat wie erwähnt einen weit überwiegenden Realteil, wobei Vorhandensein eines Imaginärteils jedoch nicht auszuschliessen ist, beispielsweise aufgrund von parasitären Kapazitäten bzw. Induktivitäten.

Mittels der Widerstandsmessung an der Widerstandsinesseinheit wird die eingebaute periphere Einheit aufgrund des Wertes ihres Identifikationswiderstandes erkannt. Durch Vergleich dieses Widerstandswertes mit Widerstandswertmöglichkeiten, die in der Identifikationsmöglichkeiten-Speichereinheit abgelegt sind, zusammen mit den jeweiligen Einheiten eigenen Kenngrössen wie z.B. Betriebsparameter für die Signalverarbeitungseinheit, wird ermöglicht, diese Grossen entsprechend der vorliegenden Hardwarekonfiguration einzusetzen.

Es werden folgende Vorteile weiterhin erwirkt:

Einmal zusammengebaut, identifiziert sich das Hörgerät bezüglich Hardware-Konfiguration selber. Insbesondere dadurch, dass der Ausgang der Vergleichseinheit mit dem Eingang einer Konfigurationsspeichereinheit wirkverbunden ist und am Hörgerät ein Anschluss vorgesehen ist, der mit dem Ausgang dieser Konfigurationsspeichereinheit wirkverbunden ist, ergibt sich die Möglichkeit, die Hardwarekonstellation des Hörgerätes auszulesen. Damit erübrigt sich oft eine Beschriftung, wie beispielsweise an der Verpackung, und es werden Fehlermöglichkeiten bei der Produktionskontrolle, im Vertrieb und in der Anpassung der Hörgeräte ausgeschlossen. Es ist auch ausgeschlossen, ein vorliegendes Hörgerät auf der Basis einer vermeintlich anderen Konfiguration, was periphere Hardwareeinheiten anbelangt, zu testen, zu liefern bzw. anzupassen. Somit werden die Vorteile beibehalten, die das Vorgehen generell gemäss der WO

99/09799 mit sich bringt, aber unter Ausnützung einer höchst einfachen, schnellen und genauen Identifikationstechnik;, nämlich gemäss vorliegender Erfindung, mittel Identifikationswiderstandes. In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Hörgerätes hat die periphere Einheit zwei Anschlüsse, die ausschliesslich durch den Identifikationswiderstand verbunden sind. Dadurch wird ausgeschlossen, dass bei der identifizierenden Widerstandsmessung der betrachteten peripheren Einheit eigene Eingangsimpedanzen auf die Identifikation Einfluss nehmen.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Hörgerätes ist der Ausgang der Vergleichseinheit mit einem Betriebssteuereingang an der Signalverarbeitungseinheit wirkverbunden. Damit wird es möglich, die einer identifizierten peripheren Einheit zugeordneten, optimalen Betriebsgrössen an der Signalverarbeitungseinheit automatisch zur Wirkung zu bringen. Wird dabei erkannt, dass eine eingebaute periphere Einheit nicht mit der vorgesehenen Signalverarbeitungseinheit kompatibel ist, was beispielsweise durch Fehlen des entsprechenden Identifikationswiderstandswertes in der Identifikationsmöglichkeiten-Speichereinheit angezeigt wird, so kann die Inbetriebnahme der erwähnten peripheren Einheit und/oder der Signalverarbeitungseinheit gesperrt werden, z.B. um Schädigungen zu verhüten.

Dabei können in der Identifikationsmöglichkeiten- Speichereinheit beispielsweise auch Betriebsprogramme für die Signalverarbeitungseinheit, die sich zum Betrieb mit

der entsprechenden peripheren Einheit eignen, spezifiziert sein, womit, beispielsweise drahtlos über einen Transceiver oder drahtgebunden, für die Signalverarbeitungseinheit zu implementierende Betriebsprogramme dann gesperrt werden können, wenn sie sich für die momentan vorliegende

Konstellation mit der identifizierten peripheren Einheit nicht eignen.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen

Hörgerätes ist, wie bereits erwähnt wurde, der Ausgang der Vergleichseinheit mit dem Eingang einer

Konfigurationsspeichereinheit wirkverbunden und in einer weiteren Ausführungsform ist am Hörgerät ein Anschluss vorgesehen, der mit dem Ausgang der

Konfigurationsspeichereinheit wirkverbunden ist. Damit kann an einem vorliegenden Hörgerät erfindungsgemässer Art jederzeit die vorherrschende Konstellation ausgelesen werden.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Hörgerätes ist die periphere Einheit ein Sensor, ein Aktuator, ein Transceiver, eine manuelle Wahlschalteinheit, ein Potentiometer, ein akustisch/elektrischer Eingangswandler oder ein elektrisch/mechanischer Ausgangswandler .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Hörgerätes ist die erwähnte periphere Einheit eine Lautsprechereinheit.

Gemäss dem erfindungsgemässen Herstellungsverfahren wird die Identität der peripheren Einheit automatisch anhand einer Widerstandsmessung abgefragt und abgespeichert. Dabei

wird in einer Ausführungsform des erwähnten Verfahrens mit der abgefragten Identität der peripheren Einheit der Betrieb der Signalverarbeitungseinheit gesteuert oder selektioniert und dabei vorzugsweise die Implementierung eines der vorgesehenen peripheren Einheiten fremden Betriebes gesperrt.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden aufgrund der Identifizierung anhand des Identifizierungswiderstandes Signale an Anschlüsse zu und/oder von der Signalverarbeitungseinheit unterschiedlich interpretiert bzw. unterschiedlich verarbeitet.

Im Weiteren wird ein Modul für den Einbau an eine Signalverarbeitungseinheit eines Hörgerätes vorgeschlagen, welches zwei Anschlüsse hat, die ausschliesslich durch einen Identifikationswiderstand verbunden sind.

In einer Ausführungsform dieses Moduls handelt es sich um eine Lautsprecheranordnung für ein Hörgerät.

Bezüglich den Möglichkeiten, welche sich grundsätzlich durch Autoidentifikation peripherer Einheiten an Hörgeräten ergeben, wird auch vollumfänglich und zusätzlich zu den

Ausführungen in vorliegender Anmeldung auf die Ausführungen in der erwähnten WO 99/09799 verwiesen.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 anhand eines Signalfluss/Funktionsblockdiagrammes, das Grundprinzip des erfindungsgemässen Hörgerätes;

Fig. 2 schematisch am Beispiel eines Lautsprechermoduls, eine erfindungsgemäss einsetzbare periphere Einheit gemäss vorliegender Erfindung.

In Fig. 1 ist, in Form eines Signalfluss/Funktionsblock- diagrammes, ein erfindungsgemässes Hörgerät dargestellt mit, als Beispiel, zwei erfindungsgemäss ausgebildeten peripheren Einheiten 3 _E und 3 _A . Eine Signalverarbeitungseinheit 1, welche eine digitale Signalverarbeitung und/oder eine analoge durchführt, wie mit der DSP-Einheit Ia bzw. der Verstärkereinheit Ib dargestellt, hat Eingänge und Ausgänge. Der Ausgang der peripheren Einheit 3 _E ist mit einem Eingang E der Signalverarbeitungseinheit 1 verbunden, ein Ausgang A der Signalverarbeitungseinheit 1 mit dem Eingang der peripheren Einheit 3 _A . Bei den peripheren Einheiten, welche ein- und/oder ausgangsseitig mit Ausgängen und/oder Eingängen der Signalverarbeitungseinheit 1 wirkverbunden sind, kann es sich beispielsweise um Sensoren, z.B. Mikrophone, genereller akustisch/elektrische Wandler handeln, um Kommunikationskomponenten, z.B. Transceiver, um Steuereinheiten, z.B. Programmumschalteinheiten, Lautstärke-Einstelleinheiten, um Aktuatoren, wie elektrisch/mechanische Ausgangswandler, z.B. Lautsprechereinheiten. Nur beispielsweise ist die periphere Einheit 3 _E als Mikrophoneinheit, die Einheit 3 _A als Lautsprechereinheit, üblicherweise „receiver" oder „Speaker" genannt, in Fig. 1 dargestellt. Am dargestellten Beispiel ist jede der zwei vorgesehenen peripheren Einheiten 3 mit einem Identifikationswiderstand versehen, so die Einheit 3 _E mit einem Identifikationswiderstand Ri,

die periphere Einheit 3 _A mit einem

Identifikationswiderstand R ₂ . Der Wert der jeweiligen Identifikationswiderstände R ist für die jeweils zugehörige periphere Einheit eindeutig identifizierend. Nach hardwaremässiger Konfiguration des Hörgerätes wird ein Identifikationszyklus ausgelöst. Bei diesem werden, wie schematisch mit der Zykluseinheit 7 dargestellt, beispielsweise sequentiell, alle Identifikationswiderstände R auf eine Impedanzmesseinheit 8 aufgeschaltet, woran der Identifikationswiderstand R der vorgesehenen peripheren

Einheit gemessen wird. Wie dem Fachmann durchaus bekannt, wird dabei bevorzugterweise eine DC-Widerstandsmessung vorgenommen durch Einspeisung eines vorgegebenen Stromes an die Identifikationswiderstände und Messung der resultierenden Spannung an den jeweiligen Widerständen oder, umgekehrt, durch Vorgabe einer vorgegebenen Spannung und Messung des resultierenden Stromes. Auch eine Impedanzmessung mittels Wechselstromes ist durchaus möglich, wobei aber der Einfluss parasitärer Reaktanzen auf das Messresultat je nach gewählter Frequenz störend werden kann.

Wird ein unendlicher Widerstandswert R _∞ gemessen, so zeigt dies, dass an einem möglichen Anschluss an die Signalverarbeitungseinheit 1 keine periphere Einheit angeschlossen ist. Die ausgangsseitig der

Impedanzmesseinheit 8, beispielsweise sequentiell, erscheinenden Messresultate entsprechend den Werten Ri, R ₂ ... werden einer Vergleichseinheit 9 zugeführt. Der Vergleichseinheit 9 ist an einem zweiten Vergleicheranschluss eine Identifikationsmöglichkeiten-

Speichereinheit 11 zugeschaltet. In der

Identifikationsmöglichkeiten-Speichereinheit 11 sind alle Identifikationswiderstandswerte Ri, R ₂ ... abgespeichert, welche peripheren Einheiten zugeordnet sind, die der Signalverarbeitungseinheit 1 aufgeschaltet werden können. Durchaus kann auch die Signalverarbeitungseinheit 1 eine Identifikationsmarkierung, wie einen erfindungsgemäss vorgesehenen Identifikationswiderstand aufweisen, der (nicht dargestellt) als erstes über die Zykluseinheit 7 und die Impedanzmesseinheit 8 gemessen wird und mit einem den Identifikationsmöglichkeitenspeicher 11 identifizierenden Widerstandswert (nicht dargestellt) verglichen wird. Stimmen diese Widerstandswerte überein, so heisst das, dass die vorgesehene Identifikationsmöglichkeiten- Speichereinheit 11 der vorgesehenen

Signalverarbeitungseinheit 1 entspricht, andernfalls nicht: Entspricht der Identifikationswiderstandswert an der Signalverarbeitungseinheit 1 nicht dem Widerstandswert, der die Identifikationsmöglichkeiten-Speichereinheit 11 kennzeichnet, dann werden alle weiteren Vorgänge abgebrochen und z.B. akustisch oder optisch am Hörgerät oder an einem Anschluss für eine externe Station ein Warnsignal ausgegeben.

Danach wird sequentiell, wie mit der Zykluseinheit 13 schematisch dargestellt, an der Vergleichseinheit 9, anhand der gemessenen Widerstandswerte Ri, R ₂ ..., ermittelt, welche der im Identifikationsmöglichkeitenspeicher 11 definierten peripheren Einheiten bei der vorliegenden Gerätekonfiguration vorhanden sind. Ist eine Signalverarbeitungseinheit 1 beispielsweise des Typs X und

sind periphere Einheiten der Typen M und N und W aufgeschaltet, so wird ausgangsseitig der Vergleichseinheit in einem Hörgerätekonfigurationsspeicher 15 die Gerätekonfiguration XNW abgespeichert. Durch Vergleich der gemessenen mit den in der Speichereinheit 11 abgelegten Widerstandswerten und der dortigen Zuordnung Widerstandswert/periphere Einheit wird die jeweilige periphere Einheit in verständlicher Art und Weise identifiziert . Ausgangsseitig wirkt der Konfigurationsspeicher 15 auf die Signalverarbeitungseinheit ein. Aufgrund der identifizierten vorliegenden Hardware-Konfiguration wird, wie mit der Schalteinheit 17 dargestellt, ein oder mehrere spezifische Bearbeitungsmodi an der Signalverarbeitungseinheit 1 aktiviert. In Abhängigkeit der mittels der Identifikationswiderstände ermittelten Gerätekonfiguration werden also dieser Konfiguration entsprechende Betriebszustände an der Signalverarbeitungseinheit 1 ausgewählt und aktiviert, so z.B. spezifische Programme an der digitalen

Signalverarbeitungseinheit Ia und/oder Einstellungen, wie Verstärkungseinstellungen an analogen Verstärkern Ib.

Im weiteren ist der Ausgang der

Konfigurationsspeichereinheit 15 vorzugsweise auf einen Ausgang HGA des Hörgerätes geführt, womit das Hörgerät in seiner individuellen Konfiguration beispielsweise an einer Anpasseinheit für das Hörgerät identifiziert wird.

In Fig. 2 ist schematisch und vereinfacht ein Modul bzw. eine periphere Einheit dargestellt gemäss vorliegender

Erfindung und beispielsweise den Einheiten 3 _E und 3 _a gemäss Fig. 1 entsprechend. Grundsätzlich hat eine derartige, bevorzugte periphere Einheit, einzeln betrachtet als Modul bezeichnet, ihrer spezifischen Funktion entsprechende Ein- bzw. Ausgänge, das in Fig. 2 beispielsweise dargestellte Lautsprechermodul Eingänge Ei und E ₂ , woran das elektrische Treibersignal für den Lautsprecher 17 angelegt wird. An einem erfindungsgemässen Modul 3 ist ein Identifikationswiderstand R vorgesehen, welcher über Anschlüsse bevorzugt derart ausgemessen werden kann, dass dem Modul eigene Eingangsimpedanzen, wie gestrichelt mit Z dargestellt, keinen oder nur vernachlässigbaren Einfluss auf die Bestimmung des Wertes von R nehmen. Der Identifikationswiderstand R ist dabei bevorzugt und wie in Fig. 2 dargestellt mit einem Anschluss an einem der moduleigenen Anschlüsse, E ₂ , verbunden und auf einen dritten Anschluss, E ₁ gemäss Fig. 2, geführt. Damit hat ein erfindungsgemässes Modul die seiner Funktion entsprechenden Anschlüsse für Signalein- und/oder -ausgänge sowie einen weiteren zusätzlichen Anschluss, und der

Identifikationswiderstand R ist zwischen diesem zusätzlichen Anschluss und einem der moduleigenen Anschlüsse geschaltet.

Mit dem Hörgerät und dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung wird auf höchst einfache Art und Weise ein eigentliches Plug-and-Play-Modularsystem für Hörgeräte bereitgestellt, welches erlaubt, die Fertigungskosten massiv zu senken, die Anschlusskonfiguration an einer Signalverarbeitungseinheit des Hörgerätes zu minimalisieren und insbesondere auch Fehlverpackungen,

Fehlkonfigurationen, Fehlanpassungen etc. aufgrund menschlicher Unachtsamkeit weitestgehend auszuschalten, wobei die verwendete Identifikationstechnik höchst einfach, sicher und schnell handhabbar im Sinne einer raschen Identifikationserfassung ist. Sowohl für die Identifikation der Einheiten mit dem Identitifikationswiderstand wie auch für das Messen des entsprechenden Widerstandswertes sind nur wenige zusätzliche Vorkehrungen an bereits bestehenden Einheiten vorzukehren, nämlich, bei peripheren Einheitsmodulen Vorsehen eines zusätzlichen Widerstandes und, erfassungsseitig, Vorsehen einer kurzzeitigen Spannungs- bzw. Strombeaufschlagung an einem Anschluss und entsprechend kurzzeitige Strom- bzw. Spannungsregistrierung .