#21 16.10.2018, 22:30       ↓ 
Musiker_72 Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Ich habe mal in den Sourcecode von DSP-Algorithmen geschaut. (die sehr guten CALF-Plugins für Linux sind alle open source)

Beim Kompressor benötigt man tatsächlich nur ein (!) Sample. Keine zusätzliche Latenz.

Beim Equalizer habe ich den Code nicht verstanden, da bräuchte ich etwas länger ...

Sicherlich kann man auch Samples der Vergangenheit für eine Situationsanalyse verwenden. Dennoch braucht es eine bestimmte Anzahl von Samples, um die Ausgabe auch wieder korrekt zusammensetzen zu können.

Ich kann bei meinen HG (offene Schirmchen, gutes Hörvermögen meinerseits bis ca. 1 kHz) keinerlei Latenz hören, ich habe aber auch den besagten Hersteller "ohne" Kanäle.

Ich habe sehr gute Kondensatormikrofone, vielleicht kann ich damit die Latenz meines HG ganz leicht messen (HG-Lautsprecher ans Mikro, dann müsste ja HG-Schall und Direktschall aufgenommen werden). Probiere ich mal.
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#22 17.10.2018, 08:06   ↑    ↓ 
BenB Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hallo in die Runde, hallo Musiker72,

Zitat:
Beim Kompressor benötigt man tatsächlich nur ein (!) Sample. Keine zusätzliche Latenz.

Danke, das wusste ich nicht. (Ist aber logisch, weil die Signalanalyse ja nur aus dem Messen von Einzelsamples besteht, das Erzeugen der Stellgröße (Attack/Release) parallel zum Signalweg stattfindet, und im Signalweg selbst nur eine Multiplikation Originalsample x Stellgröße ausgeführt wird.)

Zur Latenzmessung: Das müsste sogar mit einem Einzelmikrofon gehen, wenn die Abstände (HG-Lautsprecher/Messmikrofon + Quell-Lautsprecher/HG-Mikrofon) = Quell-Lautsprecher/Messmikrofon sind.

Bei der Auswahl des optimalen Mess-Signals kann man raten: Nadelimpuls?

Bin mal gespannt!

Gruß BenB
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#23 17.10.2018, 08:06   ↑    ↓ 
fast-foot Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hier meine Sichtweise:

Zitat von fast-foot:
Das ist zwar sehr einfach und daher auch rechenintensiv...

So, wie ich die Sache nun einschätze, kann man, wenn man nur ein Rechteckfenster verwendet, für jede neue Berechnung durch eine entsprechende Verschiebung des Bezugssystems ohne weitere Berechnung alle bisherigen Werte übernehmen bis auf den neu hinzu gekommenen und muss nur diesen in die Neuberechnung einbeziehen, was nicht sehr aufwändig ist (die Verschiebung des Bezugssystems würde ich als Kniff bezeichnen, welcher mir bis zu diesem Zeitpunkt nicht bekannt (bzw. eingefallen) war).
Verwendet man jedoch andere Fenster (was sinnvoll ist), so wird das Ganze ziemlich rechenintensiv. Ein weiterer Trick könnte darin bestehen, das Fenster so zu gestalten, dass "ein bestimmter Kurvenverlauf in möglichst breite Treppenstufen umgewandelt wird" - bei grösstmöglicher Annaherung - was zur Folge hätte, dass eine minimale Anzahl an Werten neu gewichtet würden, was natürlich den Berechnungsaufwand minimiert.


Zitat von Musiker_72:
Sicherlich kann man auch Samples der Vergangenheit für eine Situationsanalyse verwenden. Dennoch braucht es eine bestimmte Anzahl von Samples, um die Ausgabe auch wieder korrekt zusammensetzen zu können.

Weshalb genau? Ich berechne ja mit jedem neu hinzu gekommenen Sample so zu sagen alles wieder neu - natürlich mit möglichst geringem Aufwand. Das verändert zwar möglicherweise (bzw. wahrscheinlich in den meisten Fällen) Phase und Amplituden aller Frequenzen - interessieren tut allerdings nur der letzte ("Spannungs"-) Wert.
Das Problem sehe nur dort, wo auf Grund der Analyse eine Veränderung des Signals vorgenommen wird. Bspw. soll eine tiefe Frequenz heraus gefiltert werden. Diese kann (als Extrembeispiel) abrupt verstummen. Trotzdem "wird sie in der Gegenwart heraus gefiltert", da sie ja "in der Vergangenheit vorhanden war". Dies hat natürlich zur Folge, dass die Korrektur ein falsches Resultat hervor bringt. Bei lauter abrupten Aenderungen des Signals weist sich die von mir beschriebene Vorgehensweise als problematisch auf.
Allerdings ist es auch nicht ganz unproblematisch, wenn man (bspw.) das Signal um die Länge des gesamten Fensters verzögert ausgibt. Wenn bspw. die tiefe Frequenz, welche heraus gefiltert werden soll, genau in der Mitte des Fensters "verstummt", so ergeben sich auch hier Fehler, was natürlich logisch ist (für eine hohe Frequenzauflösung wird ein möglichst langes Fenster benötigt - bei Aenderungen der Frequenzen während der Betrachtung führt jedoch genau dies wiederum zu Problemen - während ein kurzes Fenster die Frequenzauflösung beschränkt).


Gruss fast-foot
Ausgewiesener Spezialist* / Name: Wechselhaft** / Wohnsitz: Dauer-Haft (Strafanstalt Tegel) / *) zwecks Vermeidung weiterer Kollateralschäden des Landes verwiesen / **) Name fest seit Festnahme
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#24 17.10.2018, 08:21   ↑    ↓ 
BenB Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Zitat:
Zitate:

Sicherlich kann man auch Samples der Vergangenheit für eine Situationsanalyse verwenden. Dennoch braucht es eine bestimmte Anzahl von Samples, um die Ausgabe auch wieder korrekt zusammensetzen zu können.


Weshalb genau?

Damit das Ausgangssignal konsistent ist.
Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert, das letzte Mal am 17.10.2018, 08:25 von BenB. ↑  ↓

#25 17.10.2018, 08:38   ↑    ↓ 
fast-foot Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Die Frage lautet (für mich zumindest), wie sich die Inkonsistenzen auswirken. Je nachdem ergeben sich auch keine (bspw., wenn keine Veränderung des Signals vorgenommen wird) etc.
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#26 17.10.2018, 19:20   ↑    ↓ 
JND Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hallo zusammen,

noch einige Hinweise:

- wie schon geschrieben wurde, ist es wichtig, dass das akustische Signal ohne irgendeine Verstärkung oder Signalveränderung genauso wieder vom Hörgerät abgegeben wird, wie es von den Mikrofonen aufgenommen wird. Dies wird häufig mittels so genannter short time fourier transforms (STFT) mit perfekter Rekonstruktion ermöglicht.
- Dadurch dass mittels STFT das Signal im Frequenzbereich vorliegt, können einzelne Frequenzen auch einfach verstärkt oder abgeschwächt werden. Oder es können digitale Filter effizient implementiert werden.
- Jeder Algorithmus, der das Signal verbessern soll ist eine Balance zwischen Verbesserung (dadurch das das gewünschte Signal besser verständlich ist), und Verzerrungen und Artefakte, die idealerweise nicht hörbar werden sollen (auch wenn das Hörgerät z.B. einen Signalanteil nochmals um 20 dB verstärkt, gemäß Anpassformel). Einen Fall, den wahrscheinlich alle hier im Forum kennen sind lustige YouTube-Videos über Smartphonelautsprecher abgespielt: Die Lautsprecher (und der Musikkomprimierkodex) erzeugen Verzerrungen, die durch die Hörgeräte verstärkt werden und dadurch zu sehr schlechter Audioqualität führen. Ohne die Hörgeräteverstärkung (=für Normalhörende) klingt alles super...
- Die Latenz der Hörgeräte muss so klein sein, dass Lippenbewegungen noch syncron mit dem Hören sind. Dies ist bei ~weniger als 10 ms noch drin.
- Die Algorithmen in den Hörgeräten arbeiten mit unterschiedlichen Zeiten: Es gibt welche, die auf jedem Sample arbeiten können, andere brauchen einige Samples (z.B. STFT), wieder andere brauchen 500 ms oder länger.

Ich hoffe das hilft etwas bei den technischen Fragen,
JND
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#27 17.10.2018, 20:05   ↑    ↓ 
DirkL Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Zitat von fast-foot:

So, wie ich die Sache nun einschätze, kann man, wenn man nur ein Rechteckfenster verwendet, für jede neue Berechnung durch eine entsprechende Verschiebung des Bezugssystems ohne weitere Berechnung alle bisherigen Werte übernehmen bis auf den neu hinzu gekommenen...

Das sehe ich nicht so. Ein Filter - zumindest die IIR- und FIR-Filter, die ich ganz gut kenne, bestehen im Prinzip aus einer Kette von Zahlen bzw. Parameter zwischen -1 und 1, sagen wir mal 200 Parameter. Das sind ziemlich viele Paramter - für "nicht sehr steile Kurvenverläufe" braucht man eher 10-20, galube ich.

Diese 200 Parameter werden mit den letzten 200 Samples multipliziert, also Sample 1 mit Parameter 1 usw, und dann alles aufaddiert - fertig.
Kommt der nächste Sample rein, müssen alle Berechnungen neu durchgeführt werden, denn nun wird der "neue Sample" zu Sample1 und der Sample1 zu Sample2 usw., also warten auf jeden Sample jedesmal neue Multiplikationskandidaten. Man kann also niemals davon ausgehen, auf Zwischenergebnisse zurückgreifen zu können.

Der Vollständigkeit halber ein bisschen Schlaumererei, ich bin da zwischendurch auch total durcheinander gekommen, daher nun dies:

Die Anzahl der Filter-Parameter ist quasi die Filterlänge und bestimmt direkt eine Latenz, ein Filter mit 200 Parametern braucht bei 20 kHz, also 20.000 Hz Samplefrequenz genau 200 * ( s / 20000 ) = 1/100 s = 10ms. Bei 96khz also etwa 2ms.
Erst nach Ablauf dieser Latenz ist der Sample, der zuallererst reingekommen ist, vollständig korrekt durchgerechnet und "durchgerechnet" heisst ja korrekt gefiltert.

Konkret: Ein Sample wurde schon mit 199 Filterwerten multipliziert und alls wurde aufaddiert, die SUmme beträgt bis dato 0.123 , dann kommt die letzte Multiplikation mit dem Ergebnis 0.8 und aus den ehemaligen 0.123 wird 0.123 + 0.8 = 0.923. Das ist schon ein ziemlich anderer Wert als kurz zuvor.

Der DSP hingegen arbeitet, sagen wir mal mit 200Mhz Taktfrequenz. Dann hat er bei 20khz 20.000.000 / 20.000 = 1000 Schritte Zeit, um die 200 Multiplikationen durchzuführen, bei 96khz übrigens dann nur 200 Schritte.

Der DSP ist ja auf sowas optimiert, daher kann er in einem einzigen Schritt, also in einer 200 mio.stel Sekunde Folgende 3 Schritte "gleichzeitig" tun:

1. 2 neue Werte (also einen Sample und einen Filterparamter) holen, dabei jeweils die Adressen "einen hochzählen", damit nächstes Mal der nächste Sample und Filterparameter geholt wird
2. 1 Multiplikation duchführen
3. das Ergebnis der letzten Multiplikation irgendwo draufaddieren.
(Also eigentlich andersum, erst 3, dann 2, dann 1, aber so rum liest es sich besser Wink )

Dann hätte man tatsächlich obige 1000 Schritte Zeit, bis die Berechnung abgeschlossen sein muss, da ein neuer Sample reinkommt.
Das könnte man z.B. verdoppeln, wenn man doppelt soviele Werte gleichzeitig holt und 2 Multiplikationen gleichzeitig duchführt oder so, aber 1000 Schritte wären schon viel. IIR-Filter haben vielleicht nur 10 Paramter oder weniger und man braucht ja eigentlich nur wenige Filter, für jede aus Sicht des HGs verschiedene Situation eigentlich nur einen und dann evtl. noch einen einzigen für einen Tiniitus-Notchfilter.
Dazu käme noch der Algorythmus für die Entscheidung, in welcher Hörsituation man gerade ist. Da kann ich nur raten, vielleicht ne recht grobe FFT oder ein paar grobe FIlter, deren Ergebnisse dann irgendwie per größer / kleiner oder so ausgewertet werden.

Soweit mein Senf, ich finde Euer Interesse sehr gut, danke nochmal an alle

Ich finde akoptis Beitrag recht interessant, ich lese daraus, dass die Hersteller schon bemüht sind, an die Grenzen des technisch machbaren zu gehen und dies auch tun.
Dies würde leider einen Großteil dieser Diskussion etwas überflüssig machen Wink

Ich frag mich nachwievor, warum man kein Hybridgerät baut, welches für Musik nur analog macht. Analoge Geräte gaben Musik erheblich besser wieder, das wurde mir nach einer Anfrage bei Herstellern bestätigt. Die Klientel wären nicht nur Musiker, sondern vor allem alte Menschen, die viel Zeit am Fernseher oder an der Musikanlage verbringen.
Würde das zu groß werden ? GLaube ich nicht.
EIn Hersteller schrieb mir als Grund, dass die KK nur digitale HG bezuschussen, aber ich denke ja schon an ein digitales Gerät, nur eben mit einem Analogprogramm.

Gruß an fast-foot, Musiker_72, akopti, BenB, bin mal auf die Messungen von Musiker_72 gespannt.

Nachtrag, während ich dies schrieb, hat JND viel Interessantes geschrieben, das muss ich erstmal verarbeiten Wink Ich merke immer mehr, dass ich eher der Theoretiker bin und JND scheint da ein klein wenig mehr Praxis zu haben

Ausserdem: Wer ist der einzige Hersteller mit den 2ms Latenz? Kommt der aus der Schweiz?
Dieser Beitrag wurde 3 mal editiert, das letzte Mal am 17.10.2018, 20:17 von DirkL. ↑  ↓

#28 18.10.2018, 07:24   ↑    ↓ 
fast-foot Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hallo DirkL,

Zitat von DirkL:
Das sehe ich nicht so. Ein Filter - zumindest die IIR- und FIR-Filter, die ich ganz gut kenne, bestehen im Prinzip aus einer Kette von Zahlen bzw. Parameter zwischen -1 und 1, sagen wir mal 200 Parameter...

Ich schrieb nicht von FIR-Filtern, sondern von der Fourier-Transformation und sehe es wie folgt:

Pro Frequenz müssen (für jeden neu hinzu kommenden Sample - "bei entsprechender Verschiebung des Bezugssystems") zwei reell- und zwei komplexwertige Multiplikationen durchgeführt werden, also insgesamt 4N (bei N Abtastwerten).
Dann noch zwei Additionen und zwei Subtraktionen.

Es muss allerdings (bspw. auch nach initialer FFT und IFFT) die DFT (und IDFT) angewendet werden.

Das alles ist jedoch gar nicht wirklich der Punkt - selbst, wenn man alles neu berechnet, hängt die Latenz in erster Linie von der verfügbaren Rechenleistung ab (unter den von mir erwähnten Voraussetzungen).


Gruss fast-foot
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#29 19.10.2018, 07:46   ↑    ↓ 
Musiker_72 Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Ich habe das jetzt mal gemessen. Weil ich nich zu viel Aufwand betreiben wollte, habe ich das Notebook-Mikro genommen, das reicht scheinbar auch schon.

Im Bild oben ist die Aufnahme mit Hörgerät (der HG-Lautsprecher war direkt neben dem Mikro, blockierte es aber nicht).
Darunter ist eine Aufnahme ohne Hörgerät.

Schallquelle war einfach ein Zungenschnalzen von mir, also ein Impulsschall.

Man sieht oben deutlich zwei Peaks, der zweite etwas mehr als 2 ms hinter dem ersten.

Unten nur ein Peak.

Mein HG hat also etwa 2,2 ms Latenz (Bernafon Juna). Vielleicht ist das ja auch einer der Gründe, warum ich damit so gut klarkomme (offene Schirmchen bei mir, gutes Hörvermögen bei tieferen Frequenzen).



Miniaturansichten angehängter Bilder:
LatenzHG.png
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Bildgröße: 310 x 376 Pixel

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#30 21.10.2018, 22:15   ↑     
DirkL Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
An Fast-Foot:
Entschuldige wegen dem Missverständnis bzgl. FIR und FFT. Ich kenn zwar Sinn und Zweck und Prinzip von FFT, aber die genaue Funktionsweise müßte ich mir erst wieder anlesen. Das erst F steht ja für Fast, vielleicht reicht das ja.
Dein Punkt "Genügend Rechenpower" ist interessant. Ich glaube, dass dem gesamten Audio-Algorythmus eine durchaus begrenzte Zahl von Rechenschritten zur Verfügung steht, damit meine ich (aus dem Bauch raus) 1000-10.000 Steps.
Daraus ergeben sich bei mir zig Fragen, z.B.

Inwieweit müssen die HG-Ingenieure zur Zeit "tricksen", um Zeit bzgl. Steps zu sparen,

Was könnte man mit genug Steps alles tun. Dies bis hin zur Frage:

Wird man in x Jahren mit einem Hörgerät eine automatische Übersetzung bei Aufenthalt im Ausland eingespielt bekommen? (Für Letzteres würde ich die Frage nach Latenz erstmal aussen vor lassen :). Beim Nochmaldurchlesen meines Beitrags frag ich mich gerade, ob oder warum es das nicht jetzt schon gibt,.


An Musiker 72:
Suuuuper, das passt ja haargenau zu dem Wissenschaftlchen Bericht anfangs dieses Threads, Bernafon ist also der 2ms Kandidat.

Ich muss leider hier nochmal darauf hinweisen, dass ich - HG-technisch ein totaler Neuling bin - und ob diese 2ms Latenz wirklich wichtig sind, kann ich nicht sagen. Ich habe mittlerweile auch mitbekommen, dass das "richtige HG" stets in Zusammenhang mit der Hörkurve und vielen anderem zu tun hat, aber ich denke zur Zeit schon daran, meinen HG-Akusiker um einen Test eines Bernafon-Geräts zu bitten.
Ich persönlich befürchte, dass ich - gelenkt von den möglicherweis irrelevanten Latenzinfos - die Bernafon-HG sowieso besser finde Wink

gruß, und .. ich will mehr wissen und und freue mich über jeden Beitrag
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#31 25.10.2018, 20:39       ↓ 
fast-foot Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hier meine Sichtweise:

Zitat von DirkL:
Inwieweit müssen die HG
-Ingenieure zur Zeit "tricksen", um Zeit bzgl. Steps zu sparen...

Na ja, "tricksen" ist meiner Ansicht nach das falsche Wort. Es wird einfach die Frequenzauflösung beschränkt. So arbeitet das OPN mit dem angeblich leistungsfähigsten Signalprozessor nur mit 64 Frequenzen, womit die Frequenzauflösung bei (schwachen) um die 200 Hz liegt.


Zitat von DirkL:
Was könnte man mit genug Steps alles tun. Dies bis hin zur Frage:

Wird man in x Jahren mit einem Hörgerät eine automatische Übersetzung bei Aufenthalt im Ausland eingespielt bekommen? (Für Letzteres würde ich die Frage nach Latenz erstmal aussen vor lassen :). Beim Nochmaldurchlesen meines Beitrags frag ich mich gerade, ob oder warum es das nicht jetzt schon gibt,.

Der Möglichkeiten wären bedeutend mehr. Hierzu müsste man allerdings ganz andere Ansätze* verfolgen (nur ein Beispiel: leistungsfähigere externe Prozessoren (mit grundsätzlich anderer Architektur) verwenden). Aber für die konkrete Umsetzung ist viel (auch Forschungs-) Aufwand erforderlich. So lange sich niemand an den aktuell eher dürftigen Möglichkeiten (und auch dem einigermassen hohen Risiko weiterer Schädigungen (auch) der (retrocochleären) Hörbahnen stört, lässt sich (möglicherweise auch dank Preisabsprachen, welche den Wettbewerb beeinträchtigen) bequem** Geld verdienen.

*) Details möchte ich keine verraten

**) ohne grossen Konkurrenzdruck, welcher die Innovation(s- und Risikofreudigkeit, was dem Kunden nur dienen würde) voran treiben würde


Gruss fast-foot
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#32 26.10.2018, 19:46   ↑    ↓ 
Jonny Abwesend
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
Hallo,

verstehe nur etwa sinnhaft was ihr so schreibt.
Eines habe ich vor kurzem gelesen: Starkey hat/ wird HG herausbringen mit Übersetzungsfunktion.... das was du deinen Gegenüber sagst wird auf dem Smartphone in seiner Sprache in Textform übersetzt sodass er vom Display ablesen kann was man ihm sagen möchte.
Gute Idee finde ich! Qualität der Funktion erst mal außen vor!?

Genaueres müsste ich nochmals raussuchen.
_Hz 125 250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000 ------------ Hg seit 1991 _ Opn1 seit Juni 2017
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#33 28.10.2018, 19:36   ↑    ↓ 
DirkL Abwesend
Mitglied
Dabei seit: 10.10.2018
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Betreff: Re: erstes Hörgerät mit 49J, zudem technische Frage
An fast-foot:
Wegen DIr habe ich nun etliche Artikel bzgl. FFT und DFT lesen müssen, puuh, ist alles etwas her, ich komm immer mehr ins Schwimmen, auch weil ich merke, dass ich HG-Anfänger bin Wink

Ich muss nochmal fragen:
Die Analyse der Signals per FFT oder eher DFT oder whatever benötigt am meisten Rechenpower- Das Bewerten dieser Parameter und die daraus resultierende Entscheidung, welcher Filter für welches Mikrophon angewandt wird (plus minus Pegelabminderung oder -erhöhung) und die Umsetzung des resultierenden Filter ist bzgl. Rechenpower eher irrelevant. Ist das so richtig?

@Jonny:
ja, war ja klar Wink Gibt keine App, die es nicht gibt. Siemens arbeitet meines Wissens auch in Richtung Pulsmesser o.ä., also irgendwas Multifunkionelles. Naja, mathematisch ist alles erschlossen und da schreit es nach Extrafeatures.

Ich teste gerade ein Bernaphon-HG, als Aussen-HG, zuvoe nur In-ear-Geräte getestet. Dazu fällt mir auf:
Warum muss ich für die ANdroid-App meinen Standort freigeben? Völlig unakzeptabel, finde ich. Dazu möchte ich anmerken, dass das HG ja durchaus auch ohne die App nutzbar ist.

Warum funktioniert die App nicht mit meinem BQ-Android-Handy? Dachte bisher, die Geräte würden über einen Standard gekoppelt, der Bluetooth heisst und gut ist. Scheint nicht so zu sein.

Das Aussengerät klingt deutlich besser als die zuvor getesteten In-Ear. Ich kann das Bernafon nur als AUssengerät testen und dann bekäme ich ein In-Ear, wenn ich will. Ist das denn vergleichbar mit dem Testgerät?

Ich werde danach noch ein Rezound testen, da obige Punkte doch recht seltsam rüberkommen... Oder gibt es eine alternative Bernafon-App?

Tut mir Leid für die vielen Fragen, aber ich bin so wissbegierig Wink

Grüsse, Dirk
Dieser Beitrag wurde 5 mal editiert, das letzte Mal am 28.10.2018, 19:52 von DirkL. ↑  ↓

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