Top Banner
European Commission, DG Communications Networks Content & Technology, 200 Rue de la Loi, B-1049 Bruxelles RSC Secretariat, Avenue de Beaulieu 33, B-1160 Brussels - Belgium - Office BU33 7/09 Telephone: direct line (+32-2)299.66.11 / 295.26.65 switchboard (+32-2)299.11.11. Fax: (+32-2) 296.83.95 E-mail : [email protected] EUROPEAN COMMISSION Directorate-General for Communications Networks, Content and Technology Electronic Communications Networks and Services Radio Spectrum Policy Brussels, 9 March 2017 DG CONNECT/B4 RSCOM17-17 PUBLIC DOCUMENT RADIO SPECTRUM COMMITTEE Working Document Subject: Presentation of the study on Assistive Listening Devices (ALDs) in the 2.3-2.4 GHz band by the JRC This is a Committee working document which does not necessarily reflect the official position of the Commission. No inferences should be drawn from this document as to the precise form or content of future measures to be submitted by the Commission. The Commission accepts no responsibility or liability whatsoever with regard to any information or data referred to in this document
51

PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

Mar 11, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

European Commission, DG Communications Networks Content & Technology, 200 Rue de la Loi, B-1049 Bruxelles RSC Secretariat, Avenue de Beaulieu 33, B-1160 Brussels - Belgium - Office BU33 7/09 Telephone: direct line (+32-2)299.66.11 / 295.26.65 switchboard (+32-2)299.11.11. Fax: (+32-2) 296.83.95 E-mail : [email protected]

EUROPEAN COMMISSION Directorate-General for Communications Networks, Content and Technology

Electronic Communications Networks and Services Radio Spectrum Policy

Brussels, 9 March 2017 DG CONNECT/B4

RSCOM17-17

PUBLIC DOCUMENT

RADIO SPECTRUM COMMITTEE

Working Document

Subject: Presentation of the study on Assistive Listening Devices (ALDs) in the

2.3-2.4 GHz band by the JRC

This is a Committee working document which does not necessarily reflect the official

position of the Commission. No inferences should be drawn from this document as to the

precise form or content of future measures to be submitted by the Commission. The

Commission accepts no responsibility or liability whatsoever with regard to any

information or data referred to in this document

Page 2: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

 

 

 

 

 

L

 

JRC StuLTE and 

ope

udy on CWirelesrating in

F

09

Europe

Joint R

 

 

Coexistss Hearn the 2.

inal Repo

 

9 March 20

 

 

 

 

 

 

 

ean Comm

Research C

Ispra (Italy

ence being Aid .4 GHz b

ort  

17 

mission 

Centre 

etween Systemband 

 ms  

Page 3: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

2  

Prepared by:  Detlef Fuehrer, Jean‐Marc Chareau, Philippe Viaud, Tiziano Pinato, James Bishop 

Page 4: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

3  

ContentsGlossary ................................................................................................................................................... 5 

1. Introduction ........................................................................................................................................ 7 

2. Definitions ........................................................................................................................................... 8 

3. Objectives of this study ....................................................................................................................... 8 

4. Summary of findings ........................................................................................................................... 8 

5. Hearing Aid Systems ‐ Background ................................................................................................... 10 

5.1 Hearing Aids ................................................................................................................................ 10 

5.2 Assistive Listening Devices (ALDs) ............................................................................................... 11 

6. LTE‐HAS Coexistence ......................................................................................................................... 13 

6.1 LTE characteristics ....................................................................................................................... 13 

6.1.1 TD‐LTE .................................................................................................................................. 13 

6.1.2 FDD‐LTE ................................................................................................................................ 13 

6.2 Previous studies on LTE‐HAS coexistence ................................................................................... 14 

7. Assessment of the impact of LTE signals on HAS .............................................................................. 15 

7.1 Tested devices ............................................................................................................................. 15 

7.2 Interference scenarios and use cases ......................................................................................... 16 

7.3 Test procedure ............................................................................................................................ 16 

7.4 Test signals and metrics .............................................................................................................. 16 

7.4.1 Interfering signal characteristics .......................................................................................... 18 

7.5 Measurement setup .................................................................................................................... 19 

7.6 Measurements and Observations ............................................................................................... 22 

7.6.1 Setup 1 ................................................................................................................................. 22 

7.6.2 Setup 2 ................................................................................................................................. 25 

7.6.3 Setup 3 ................................................................................................................................. 27 

7.6.4 Setup 4 ................................................................................................................................. 31 

7.6.5 Setup 5 ................................................................................................................................. 34 

7.6.6 Setup 6 ................................................................................................................................. 35 

7.6.7 Setup 7 ................................................................................................................................. 36 

7.6.8 Setup 8 ................................................................................................................................. 37 

7.7 Analysis ....................................................................................................................................... 38 

7.7.1 Quality assessment methodology ........................................................................................ 38 

7.7.2 Results .................................................................................................................................. 39 

8. Summary and conclusions ................................................................................................................ 41 

Appendix A – List of measurement equipment .................................................................................... 42 

Appendix B – Audio recordings ............................................................................................................. 43 

List of Tables ......................................................................................................................................... 44 

List of Figures ........................................................................................................................................ 45 

Bibliography .......................................................................................................................................... 46 

Page 5: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

4  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Note: All trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. 

Page 6: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

5  

Glossary

ALD  Assistive Listening Device Bluetooth LE  Bluetooth Low Energy BS  Base Station BTE  Behind‐The‐Ear CCTV  Closed Circuit TV CEPT  European Conference of Postal and Telecommunications Administrations CF  Centre Frequency CIC  Completely‐In‐Canal dB  Decibel dBm  Decibel milliwatt DL  Downlink DUT  Device Under Test EC  European Commission ECC  Electronic Communications Committee EHIMA  European Hearing Instrument Manufacturers Association ETSI  European Telecommunications Standards Institute EU  European Union E‐UTRA  Evolved UMTS Terrestrial Radio Access FDD‐LTE  Frequency Division Duplex LTE FM  Frequency Modulation HA  Hearing Aid HAS  Hearing Aid System IEC  International Engineering Consortium IIC  Invisible‐In‐Canal ISM  Industrial, Scientific, Medical ISTS  International Speech Test Signal ITC  In‐The‐Canal ITE  In‐The‐Ear ITU‐R  International Telecommunication Union ‐ Radiocommunication Sector  JRC  Joint Research Centre LOS  Line Of Sight LSA  Licensed Shared Access LTE  Long Term Evolution MOS  Mean Opnion Score MUS  Minimum Usable Signal NFMI  Near‐Field Magnetic Induction  Ofcom UK  [UK] Office of Communications OOB  Out‐Of‐Band PAR  Peak‐to‐Average Ratio PDSCH  Physical Downlink Shared Channel PEAQ  Perceptual Evaluation of Audio Quality PMSE  Program Making and Special Events  RF  Radio Frequency RIC  Receiver‐In‐Canal RITE  Receiver‐In‐The‐Ear 

Page 7: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

6  

RSC  Radio Spectrum Committee Rx  Receive SRD  Short Range Device SNR  Signal‐to‐Noise Ratio TD‐LTE  Time Divivsion Duplex LTE TV  Television Tx  Transmit UAS  Unmanned Aircraft Systems  UE  User Equipment UL  Uplink WBB  Wireless Broadband WHO  World Health Organisation Wi‐Fi  Wireless Fidelity (IEEE 802.11)     

Page 8: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

7  

1.Introduction

The  band  2300‐2400 MHz  is  allocated  to  the Mobile  Service  on  a  co‐primary  basis  by  ITU  radio Regulations  in  all  three  ITU  regions,  and  footnote 5.384A of  the Radio Regulations  identifies  this frequency band for IMT. Existing use of the 2300‐2400 MHz frequency band in the European Union  (EU)  includes telemetry (terrestrial and aeronautical); fixed  links, other governmental use  including unmanned aircraft systems  (UAS) and closed‐circuit television  (CCTV), program making and special events (PMSE) ancillary video links as well as amateur radio as a secondary service. 

Following a positive opinion of the Radio Spectrum Committee (RSC), the European Commission (EC) submitted  in April 2014 a Mandate to the European Conference of Postal and Telecommunications Administrations  (CEPT) to develop harmonised technical conditions  in the 2300‐2400MHz band  for wireless broadband (WBB) electronic communication services in the EU. 

In response to the Commission Mandate and following a public consultation, the CEPT delivered  in November 2014 its Report 55 on the technical conditions for wireless broadband usage of the 2300‐2400 MHz band. 

In light of the comments submitted by Member States, the on‐going trials of Licensed Shared Access (LSA)  in some Member States, and concerns brought to the attention of the EC regarding possible interference  of  LTE  equipment  operating  in  the  2300‐2400  MHz  band  with  other  equipment operating in the 2400 MHz band, the Commission proposed and RSC decided at its July 2015 meeting to postpone the adoption of an Implementing Decision until after WRC‐15.  

Despite the variety of studies on coexistence between 2300 MHz TD‐LTE and systems operating  in the 2400 MHz unlicensed band  (further on referred  to as “victims” or “victim systems”) that have been conducted so far no consensus among the stakeholders regarding the severity of interference from TD‐LTE could be reached. One of the perceived shortcomings of these studies was the limited number of potential victim devices that were tested. Therefore, the EC’s Joint Research Centre (JRC) was requested to conduct a comprehensive technical study on the potential impact of TD‐LTE on the population of deployed Wi‐Fi devices. The final results of this study were presented to the RSC at its October 2016 meeting.  

At the July 2016 meeting of the RSC  it had been agreed that a subsequent study should assess the impact  of  LTE  interference  on  Assistive  Listening  Devices  (ALDs)  operating  in  the  2.4 GHz  band. Within  the scope of  this study a  four‐day measurement event was held  in November 2016 at  the premises  of  the  JRC  in  Ispra  in  which  representatives  of  the  European  Hearing  Instrument Manufacturers  Association  (EHIMA)  and  three  major  manufacturers  of  hearing  aid  systems participated. The results of this study are presented in the current document. 

 

Page 9: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

8  

2.Definitions

A variety of  terms and definitions exist  for assistive  listening devices and hearing aids, with often slightly different connotations. In this document we use the following terms and definitions: 

Hearing aid  (HA): Medical device comprising an electro‐acoustic amplifier  including a microphone and  a  loudspeaker  and having  a  frequency  response  and dynamic  characteristics  specific  to  each person's individual hearing loss. Some modern hearing aids feature integrated wireless receivers. 

Assistive  Listening Device  (ALD): Radiocommunication device used  in  addition  to hearing  aids  to make more sounds accessible to people with hearing impairment. It usually comprises a transmitter, which can be handheld, on a  table or around  the neck of a hearing  impaired person, and one or more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. 

Hearing  Aid  System  (HAS):  Comprises  the  hearing  aid(s)  plus  accessories  as well  as  any  type  of assistive listening device1.  

3.Objectivesofthisstudy

A number of studies have been published  that address coexistence between TD‐LTE and HAS and other  types  of  wireless  short‐range  devices  (SRD)  that  use  Bluetooth,  Bluetooth  LE  and  similar technologies [1] [2] [3] [4]2.  

The objective of  this  study was  to  complement  the  findings  from  the  aforementioned  studies by assessing  the additional  impact on HAS performance  from FDD‐LTE operating  in  the 2.5 GHz band and by more systematically analysing the effect of concurrent Wi‐Fi operation on different channels. As  the group of  test devices  included a number of prototypes  featuring  the  latest  technology  the results  should also provide an  indication of  the progress made  in  terms of HAS performance and robustness against interference. 

4.Summaryoffindings

In  this  study we examine  the effects of  adjacent‐band  LTE  signals on  the quality of  audio  signals received by ALDs and hearing aids. For this purpose we conducted measurements with 21 devices from  six  major  manufacturers  in  23  different  test  configurations.  Overall,  192  individual measurements were made. We  focused on  the  effect of  transmissions  from  LTE User  Equipment (UE) operating in proximity of hearing aid systems. 

We observed that when HAS receiver and transmitter were operating at a distance from each other that  is  representative of  typical operating  conditions almost all  systems proved  to be very  robust against interference.  Even in the presence of multiple high‐power in‐band interferers the HAS which all appeared  to employ  frequency hopping and detect‐and‐avoid  techniques managed  to maintain stable connections and provide distortion‐free audio. 

When HAS were operating near the receiver sensitivity  level,  i.e. when their RF signals were highly attenuated, the presence of strong adjacent‐band LTE signals resulted  in degradation of the audio signals in a number of cases. Adding in‐band Wi‐Fi signals generally worsened the situation. 

In combination, TD‐LTE and FDD‐LTE degraded victim signal quality slightly more than individually. 

                                                            1 This definition essentially corresponds to that of “aids for hearing impaired” in ETSI TR 102 791 V1.2.1 (2013‐08) [1]. 2 A summary of the results of these studies is provided in section 6.2 of this document 

Page 10: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

9  

For adjacent‐band LTE  signals  to cause degradation of a HAS audio  signal a number of conditions must be fulfilled: 

The quality of  the RF  link between HAS transmitter and receiver  is poor,  i.e.  the signal‐to‐noise ratio (SNR) at the receiver is low. 

There is a nearby LTE UE transmitting continuously, e.g. during the upload of a large file to a remote base station. 

The  LTE UE  is  located  close  to  the HAS  receiver. Depending on  the model  of  LTE UE  the distance at which the audio signal is impaired can be between a few centimetres to 1 metre for  severe  degradation,  and  up  to  11 metres  for minor  degradation.  These  values were calculated for free‐space / line‐of‐sight conditions.  

LTE is operating at the band edges, i.e. 2390 MHz for TD‐LTE and 2505 MHz for FDD‐LTE3. 

We  also  noted  that  the  RF  emissions  from  certain  HAS  models  can  severely  degrade  Wi‐Fi performance. 

Overall,  our  findings  are  fully  in  line  with  those  of  the  various  previous  studies.  The  adaptive frequency‐hopping mechanism  that  has  apparently  been  implemented  in  the  devices we  tested proved  to be  very effective  for  interference mitigation. We  conclude  that while HAS  audio  signal quality can be impaired by adjacent‐band TD‐LTE signals the combination of prerequisites for this to happen makes the overall risk appear low. Furthermore, we conclude that the additional presence of FDD‐LTE UE signals in the 2.5 GHz band does not significantly increase the degradation of HAS audio quality. 

   

                                                            3 Due to time constraints the impact of LTE signals further removed from the 2.4 GHz band edges could not be      assessed. While previous studies considered only TD‐LTE and frequencies up to 2390 MHz the conditions     created in this study correspond to worst‐case scenarios. 

Page 11: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

10  

5.HearingAidSystems‐Background

According to the World Health Organization (WHO) over 5% of the world’s population – 360 million people of which 32 million  are  children –  suffer  from disabling hearing  impairment  [5]. Although hearing  loss mostly  affects  the  elderly  the  number  of  children  and  young  adults  suffering  from hearing loss is growing steadily. It is estimated that in the US around 5% in the age between 5 and 24 are affected [6]. Globally, some 1.1 billion teenagers and young adults are at risk of hearing loss due to  the  unsafe  use  of  personal  audio  devices  and  exposure  to  damaging  levels  of  sound  at  noisy entertainment venues, the WHO reports [7].  

Hearing aid systems can enable these persons to participate in daily life.  Currently, hearing aids are used by about 50 million people4. 

5.1HearingAidsWhile their mechanical predecessors have been  in use since at  least the early 17th century electric hearings aids came  into play at  the beginning of  the 20th century, with  the advent of  the carbon microphone. The first wearable hearing aid was developed in 1938 [8]. Until the late 1980s hearing aids were based on analogue technology when advances in semiconductor manufacturing and digital signal processing heralded the digital age, initially in hybrid analogue‐digital models in which digital circuits  controlled  an  analogue  compression  amplifier.  Fully  digital models  debuted  in  1996,  and programmable  models,  which  allow  for  greater  flexibility  and  fine‐tuning  of  the  hearing  aids according to the patient's needs, became available in 2000 [8]. In 2004, the first wireless hearing aid was introduced [9]. 

The majority  of  hearing  aids  fall  under  the  “air  conducted  sound”  category  [10].  The  two major groups are “In‐The‐Ear” (ITE), located in the ear canal and “Behind‐The‐Ear” (BTE) located behind the ear, but with parts of the aid located in the ear canal [11].  There are  several kinds of  canal‐style devices: “Completely‐In‐Canal”  (CIC) and “Invisible‐In‐Canal” (IIC) devices fit the deepest within the canal; a tiny extension cord is used to place and remove the instrument.  “In‐The‐Canal”  (ITC) devices are  slightly  larger,  so  they extend  farther out but  remain hidden [12]. “Receiver‐In‐Canal” (RIC) and “Receiver‐In‐The‐Ear” (RITE) devices are similar in concept to BTE hearing aids, with the exception that the speaker has been detached from the case and fitted in the ear canal or ear and connected to the case of the hearing aid with a thin wire [13]. 

Various other types of hearing aids exist such as bone‐anchored aids and cochlear  implants. These types have not been included in this study and are therefore not covered here. Detailed information on hearing impairments and the different types of hearing aids can be found in [10] and [14]. 

The global market volume for hearing aids (BTE, RIC, RITE, IIC) is estimated between 4.5B [15] and 6B USD [16]. In 2014, 12 million hearing aids were sold globally [6]. By 2019 this number is forecast to increase to 17 million, [17]. Europe accounts for 41% of units sold [18]. 

In the first‐half of 2016, about 9 of 10 (87.5%) hearing aids sold contained wireless technology [19]. While  still negligible  today,  shipments of Bluetooth devices  are  expected  to  increase  to 6 million units by 2019 [20] which corresponds to a market share of 35%. 

The hearing aid market  is dominated by six major suppliers which  in 2014 held a combined market share of approximately 98% [6]. 

                                                            4 Estimate based on figures reported in [18] 

Page 12: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

5.2AsALDs  argatewayvia a necproducereceiverThe audequipmeHearing ALD dire

RF transand heaEnergy. announc

 

BluetoBluetoIntereswirelesfractiothe he

sistiveLisre,  in most y receives thck loop usinges a magnetr coil in the hdio signal canent such as aaids featurinectly (Figure 

smitter and ring aids incThe use of ced in 2011. 

ooth  4.0 wasooth  Low  Enst Group. Blss devices won of the powealthcare, fitn

Figure 1: He

steningDcases,  compe audio signag near‐field ic  field,  typihearing aid.  n originate fa TV set (Figung integrate3). 

receiver typcreasingly usedigital  techn

s  introducednergy,  whichuetooth Sma

within a rangewer of classiness, and ho

aring aid manu

Devices(Aprised  of  anal from the Rmagnetic indcally  in  the 

rom a smarture 2).  d RF receive

ically operate digital wirenologies  in  t

d  as  part  of h  was  later art was aimee up to 50 mic Bluetoothme entertain

11 

ufacturers‘ glob

ALDs)n  audio  sourRF transmitteduction (NFM3  to 15‐MH

tphone, a wi

rs do not req

te  in the FMeless technothe 2.4 GHz 

the main  Brenamed  Bed at new  lom. Devices op and they qnment indus

bal market shar

rce,  an  RF  ter and relaysMI). The tranHz  range whi

ireless micro

quire a gatew

, 900 MHz, oologies such aband  is  rela

Bluetooth  stluetooth  Smow‐power anperating wituickly becamstries [4]. 

res (2014) [6]

transmitter  as it to the hensmitter coil ich  is picked

ophone, or f

way but can 

or 2400 MHas Bluetoothatively new;

andard  in  2mart  by  the nd  low‐latenh this versiome available 

 

and  a  gatewearing aid(s), inside the n

d up by an  i

rom any oth

be connecte

z band. Receh and Blueto;  first produ

2010,  incorpoBluetooth 

ncy applicatioon consume in products 

way.  The  typically neck loop nduction 

her audio 

ed to the 

ent ALDs oth Low‐cts were 

 

orating Special ons  for a small within 

Page 13: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

A particundergocompressignal, ssignal.  Tshould n

Listeneraudio sigparticulathe  casequality. the user

 

ular challengoes on  its wassion, codingsuch delay mThe  Internatnot exceed −

s’  tolerancegnals are coarly detrimee of well‐venLatencies higr’s ability to l

Figure

Figure 3

ge for this tyay between g and transcmay result  inional  Teleco40 milliseco

  for  delay wmbined. Smntal for usented or opegher than 5 locate the or

e 2: Wireless au

3: Direct wirele

ype of hybridsource and 

coding  from a  lack of syommunicationds (audio d

within  an  auall delays in rs who enjoyn‐canal hearms will affecrigin of the s

12 

udio transmissio

 

ss audio transm

d wireless trthe user’s ethe RF protynchronicity on Union  sugelayed) and 

udio  stream streamed ay  listening toring aids, a ct speech intound [11]. 

on to Gateway

mission to Hea

ransmission eardrum. Thocol to thebetween thggests  that +20 millisec

is  even  smaudio may reo music throdelay of 5 mtelligibility b

y device 

 

ring Aids 

lies  in the dis delay  resuNFMI signale video and audio/video onds (audio 

aller when  ssult in a perough open‐cmilliseconds ut also othe

elay the audults  from au.  In the case the streametransmissioadvanced) [

streamed  anceived echo canal hearingmay degradr parameters

 

dio signal udio data e of a TV ed audio on delays 21]. 

nd  direct which is g aids.  In de  sound s such as 

Page 14: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

13  

6.LTE‐HASCoexistence

In Europe the 2400‐2500 MHz band has been made available to unlicensed wireless systems which comprise  a  variety  of  technologies,  such  as Wi‐Fi  and  Bluetooth,  and  services  such  as  wireless broadband, audio transmission, and motion detection. The bands above and below this unlicensed have been allocated to wireless broadband (Figure 4). FDD‐LTE in band 7 has already been deployed in a number of European countries; TD‐LTE in band 40 is so far only being deployed or in preparation to  be  deployed  by  operators  in  Lithuania  and  Russia  [22].  On  the  band  edges  the  frequency separation between LTE channels and the unlicensed band  is very small so that there  is a potential risk  of  interference  between  the  systems  deployed  in  adjacent  bands.  The  hearing  aid  system community has therefore been concerned that the presence of high‐power LTE systems operating in the adjacent bands may lead to degradation of HAS performance. 

 

Figure 4: LTE and HAS frequency allocations between 2300 and 2690 MHz (Europe) 

6.1LTEcharacteristics

6.1.1TD‐LTE

CEPT Report 55 [23] proposes to make the 2300‐2400 MHz band (band no. 40) available for TD‐LTE. The frequency arrangement should be based on 20 blocks of 5 MHz (Figure 5). 

TD‐LTE Band 40 

2300

 MHz

 

2305

 MHz

  

2310

 MHz

  

2315

 MHz

  

2320

 MHz

 

2325

 MHz

  

2330

 MHz

  

2335

 MHz

 

2340

 MHz

 

2345

 MHz

 

2350

 MHz

  

2355

 MHz

 

2360

 MHz

  

2365

 MHz

  

2370

 MHz

  

2375

 MHz

 

2380

 MHz

 

2385

 MHz

 

2390

 MHz

  

2395

 MHz

 

5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5  5 

Figure 5: Proposed TD‐LTE frequency arrangement in the 2300‐2400 MHz band [23] 

LTE user equipment (UE) may transmit with a power of up to 23 ±2 dBm, measured as the sum of the maximum output power at each UE antenna connector [24]. 

6.1.2FDD‐LTE

The frequency arrangement within the 2500‐2690 MHz band was defined in ECC/DEC/(05)05 [25]. 

Band 40 ISM and others Band 7 (up) Band 7 (down)

TD‐LTE ALDs FDD‐LTE FDD‐LTE

2300 2400 2483.5 2500 2570 2620 2690

Page 15: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

14  

In this frequency arrangement which is shown in Figure 6 any FDD uplink block (UL xx) is paired with its corresponding FDD downlink block  (DL xx). The minimum block or channel width  is 5 MHz5.  In Europe, the most common channel widths are 10 MHz and 20 MHz. 

 

Figure 6: Frequency arrangement within the 2500‐2690 MHz band 

6.2PreviousstudiesonLTE‐HAScoexistence

Copsey Communications conducted a series of measurements with a number of ALDs and hearing aids using Bluetooth, Bluetooth LE, or proprietary protocols that were exposed to interference from adjacent‐band TD‐LTE  signals  [1]. Both 10 MHz  signals, centred at 2385 MHz and 20 MHz  signals, centred  at  2380 MHz  were  used.  During  all  measurements  Wi‐Fi  was  present.  Three  types  of equipment were  tested, categorised as  streamers, microphones, and  smart devices/ experimental systems. The  study  found  that, depending on  the  type of  LTE  signal and device under  test  (DUT), performance degradation/receiver blocking occurred within a distance of 0.15 to 4 metres from the TD‐LTE UE. 

In 2013 Mac Ltd. conducted a study for Ofcom UK on the effects TD‐LTE signals in the 2.3 GHz band have on Bluetooth equipment operating  in the 2.4 GHz band [2]. Both quantitative and qualitative tests were made.  In  the  first case, a Bluetooth  tester was employed  to generate a  test signal and measure  the bit error  rate of  the device under  test.  For  the qualitative  test, an  audio  signal was streamed from a mobile phone to a Bluetooth DUT in the presence of a TD‐LTE signal. With all three devices  that were  tested, distortion of  the audio  signal occurred only when  the  interfering  signal level reached very high  levels (15 dBm  into the antenna at a  few centimetres separation  from the headset), and only  in one case  it was possible to break  the Bluetooth  link. The authors concluded that a) the most significant interference mechanism is Bluetooth receiver blocking and TD‐LTE OOB emissions  would  have  little  impact,  and  b)  Bluetooth  devices  are  robust  in  the  presence  of interference and users of Bluetooth devices are unlikely to notice any impact if TD‐LTE services were introduced in Band 40. 

Coexistence  measurements  conducted  by  Cambridge  Silicon  Radio  (CSR)  on  Bluetooth  devices showed that the tested devices “exceeded the expected performance, continuing to function in the presence  of  very  strong  LTE  interference  with  a  UE  signal  at  ranges  down  to  0.05 m”  [3].  The interferer was a TD‐LTE signal with a bandwidth of 20 MHz and a centre  frequency of 2380 MHz. During all measurements Wi‐Fi was present. With only  two devices  tested,  the authors cautioned that it could not be concluded that all devices in the field would operate as robustly. 

In a study published by the EHIMA the possible effects of LTE signals occupying the 2350‐2390 MHz band on Bluetooth  LE‐based ALDs were examined,  taking  into account ALD  receiver blocking,  LTE out‐of‐band  (OOB)  emissions,  and  ALD  receiver  selectivity  noise  [4].  Simulations were made  for indoor and outdoor LTE base stations, femtocells and user equipment as  interference sources. The study  found  that  for  an  LTE  signal  occupying  the  frequency  range  up  to  2390  MHz  minimum separation distances between LTE UE and ALD of 0.5 to 50 metres would be required to satisfy the Bluetooth LE bit error rate requirement of 10‐3. 

                                                            5 As an exception, Annex A of EC Decision 2008/477/EC [26] allows a departure from the arrangement for TDD operation on a national basis. This would result in TDD operation starting in DL and UL blocks 14 and extending downwards the band in contiguous blocks as required. 

2500

 MHz

2505

 MHz

2510

 MHz

2515

 MHz

2520

 MHz

2525

 MHz

2530

 MHz

2535

 MHz

2540

 MHz

2545

 MHz

2550

 MHz

2555

 MHz

2560

 MHz

2565

 MHz

2570

 MHz

2575

 MHz

2580

 MHz

2585

 MHz

2590

 MHz

2595

 MHz

2600

 MHz

2605

 MHz

2610

 MHz

2615

 MHz

2620

 MHz

2625

 MHz

2630

 MHz

2635

 MHz

2640

 MHz

2645

 MHz

2650

 MHz

2655

 MHz

2660

 MHz

2665

 MHz

2670

 MHz

2675

 MHz

2680

 MHz

2685

 MHz

2690

 MHz

UL01

UL02

UL03

UL04

UL05

UL06

UL07

UL08

UL09

UL10

UL11

UL12

UL13

UL14

DL01

DL02

DL03

DL04

DL05

DL06

DL07

DL08

DL09

DL10

DL11

DL12

DL13

DL14

FDD Uplink Blocks FDD Downlink Blocks

TDDor

FDD Downlink (External)

Page 16: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

15  

7.AssessmentoftheimpactofLTEsignalsonHAS

To  assess  the  potential  impact  of  adjacent‐band  LTE  signals  on  HAS  performance  the  following approach was taken, in close collaboration with EHIMA and HAS manufacturers: 

1. Selection of devices to be tested 2. Definition of usage and interference scenarios 3. Definition of signal parameters and test metrics/performance indicators 4. Development of measurement setups 5. Measurement of the impact of interfering signals on HAS performance 6. Analysis of measurement results 7. Conclusions 

7.1TesteddevicesMeasurements were conducted with 22 different devices in 23 configurations6.  

DUT ID  DUT type  Companion device type  Victim link 

technology 1  Wireless receiver with inductive loop  TV audio streamer  Bluetooth 

2  Remote microphone  Wireless receiver with inductive loop  Proprietary 

3  Remote microphone  Wireless receiver with inductive loop  Proprietary 

4  Remote microphone  Wireless receiver with inductive loop  Proprietary 

5  TV audio streamer  Wireless receiver with inductive loop  Bluetooth 

6  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth LE 

7  Wireless receiver with inductive loop  Smartphone  Bluetooth 

8  TV audio receiver & control  TV audio streamer  Proprietary 

9  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth 

10  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth 

11  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth 

12  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth 

13  Hearing aid  Smartphone  Bluetooth 

14  Remote microphone  Wireless receiver with inductive loop  Bluetooth 

15  Hearing aid  Smartphone  Proprietary 

16  Hearing aid  Remote microphone  Proprietary 

17  Hearing aid  Remote microphone  Proprietary 

18  Wireless receiver with inductive loop  Remote microphone  Proprietary 

19  Wireless in‐ear receiver  Remote microphone  Proprietary 

20  Hearing aid  Smartphone  Proprietary 

21  Hearing aid  Smartphone  Proprietary 

22  Hearing aid  TV audio streamer  Proprietary 

23  Wireless headphone  Smartphone  Bluetooth 

Table 1: List of tested devices 

                                                            6 DUT21 and DUT22 were identical but tested with different companion devices. 

Page 17: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

16  

7.2InterferencescenariosandusecasesIn  this  study we  focus on  the  impact of  interference  from  LTE UE  signals on HAS operation. The interferer (the UE) operates in proximity of the victim, and both are located indoors, for instance in a room or a vehicle. The LTE base station signal is assumed to be weak in comparison to the UE signal. 

Three typical use cases, as proposed by the Hearing Aid industry, have been considered. 

Case A: Two persons are sitting in a bus next to each other.  One person makes an LTE data link from their phone and uploads a big file or movie. The second person is streaming audio wirelessly (e.g. via Bluetooth LE) to their hearing aid devices. 

Case B:    Two persons  are  sitting  in  a  car  close  to  each  other. One person,  sitting  in  the passenger  front  seat makes  an  LTE  data  link  from  their  phone  and  uploads  a  big  file  or movie. The second person who sits in the back seat of the car is streaming audio wirelessly from an ALD placed in the front of the car to a gateway device which relays the audio signal to their hearing aid. 

Case C:   A hearing aid user  is watching TV using a 2.4 GHz ALD to  listen to the TV audio. A second person in the same room makes an LTE data link from their phone and uploads a big file or movie. 

Furthermore,  we  took  into  account  the  possibility  of  multiple  interferers  being  active simultaneously. In Case A, for instance, there could be one another passenger sitting in the next row and uploading a file from his FDD‐LTE UE, or in Case C there could be a download ongoing via Wi‐Fi. 

In  all  of  the  above  cases  the  distance  between  HAS  components  is  small  so  that  under  LOS conditions the RF link between them would be strong. Under certain conditions, however, additional attenuation, for instance from a body blocking the RF signal, can amount up to 50 dB, as outlined in [4].  

7.3TestprocedureThe test procedure was relatively simple: An RF  link was established between DUT and companion device.  An  audio  signal  (also  referred  to  as  ‘test  signal’)  was  transmitted  to  the  DUT  from  a companion device.  In some cases the level of the wanted RF signal (also referred to as ‘victim signal’ or  ‘victim  link’) was  set  to  the  lowest  level  at which,  in  the  absence  of  interference,  no  audible degradation of the test signal could be observed7.  

At the beginning of each measurement cycle a recording of the audio signal was made without any interfering signal being present. This recording would constitute the reference that the other signals would  be  compared  to.  Then,  the DUT was  exposed  to  one  or more  interfering  RF  signals.  The received audio signal was aurally monitored and simultaneously recorded for later analysis.  

7.4TestsignalsandmetricsOwing to the volatile nature of the wireless channel audio signals streamed over wireless links may experience degradation of the perceived sound quality, particularly when highly compressed audio codecs are employed to reduce the required transmission rate. The amount of error correction that can be applied is limited due to the low‐latency requirements in case direct sounds are transmitted or synchronisation between audio and video signals needs to be maintained.  

                                                            7 This level will further on be referred to as “Minimum Usable Signal” (MUS) level. 

Page 18: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

17  

Typical degradation effects  include bandwidth reduction, distortion artefacts, and signal drop‐outs. A selection of artefacts, as provided in [26] is shown in Table 2. 

 Artefact/Attribute  Description 

Inherent noise  Continuous hissing. 

Distortion  Crackling, short bursts of hissing, buzzing, clipping. 

Spatial distortion  Wobbling, sound image stability, loss of directionality. 

"Birdies" or tweets  "Chirps" in mid to high frequencies. 

Temporal smearing  Pre/post echo, "sound shadow", diffuse onset of the sound. 

Tone trembling  Sounds like trembling tones, noticeable on longer notes. Sparkling. 

Thin sound  Timbre artefact related to skewed frequency response, lack of bass. 

"Can" sound  Timbre artefact related to boost and/or resonances in the mid‐range frequencies. 

Table 2: Observed artefacts and attributes of streamed audio signals [26]  

Radio interference from other wireless systems can add to the amount and impact of artefacts being generated.  

Not  all  users,  however,  will  be  equally  sensitive  to  the  aforementioned  artefacts  which makes objective measures for and statements about sound quality difficult.  

Different  methods  for  sound  quality  measurements  exist.  Some  are  based  on  physical measurements and perceptual models, such as PEAQ (Perceptual Evaluation of Audio Quality, ITU‐R BS.1387), others on structured listening tests. The latter method was proposed for this study by the HAS community. 

A  reference  audio  signal  commonly  used  in  ALD/hearing  aid  test  and  measurement  is  the International  Speech  Test  Signal  (ISTS).  ISTS  was  developed  by  EHIMA  and  adopted  by  the International Engineering Consortium (IEC) in hearing aid standard IEC 60118‐15 [27]. 

The ISTS consists of fragments of real speech recordings from six different languages, namely Arabic, English, French, German, Mandarin, and Spanish. The resulting signal has all major characteristics of speech, can be recognized by humans as being composed out of real speech, but  is not  intelligible. The signal bandwidth ranges from 100 Hz to 16 kHz so that hearing  instruments with conventional bandwidths up to about 6000 Hz, as well as those with high‐frequency extended bandwidths can be measured.  

During  the measurement  campaign not  all manufacturers of ALDs/hearing  aids used  the  ISTS  for detecting  impairments of  the  audio  signal.  Several products were  tested with  a  1  KHz  sine wave signal. 

For the aural assessment of the recorded signals the following metrics were chosen: Audible drop‐outs, clicks, and glitches, as well as variations in volume or frequency response, and the occurrence of wobbling or trembling. 

Furthermore, the Mean Opinion Score (MOS) for each of the recorded signals should be determined. The values obtained for recordings made in the presence of interference would then be compared to those of  the  reference  signals. The MOS  is  frequently used  to determine  the perceived quality of received voice  that has undergone processing  for  transmission over a digital  link. On a scale  from  1 to 5 the MOS indicates the expected level of user satisfaction in respect to voice quality (Table 3). 

Page 19: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

18  

 

User Satisfaction Level  MOS Very satisfied    4.3 ‐ 5.0 Satisfied    4.0 ‐ 4.3 Some users satisfied    3.6 ‐ 4.0 Many users dissatisfied    3.1 ‐ 3.6 Nearly all users dissatisfied    2.6 ‐ 3.1 Not recommended    1.0 ‐ 2.6 

Table 3: Mean Opinion Score (MOS) 

7.4.1Interferingsignalcharacteristics

Table  4  lists  the  main  characteristics  of  the  interfering  signals  that  were  applied  during  the measurements. 

Due  to  time  constraints  only  a  limited  number  of waveforms  could  be  evaluated. We  therefore selected those TD‐LTE waveforms which in our previous study on TD‐LTE and Wi‐Fi coexistence [28]  had been found to cause the highest amount of degradation of victim performance. 

Interferer Centre frequency [MHz] 

Channel width [MHz] 

Waveform

TD‐LTE 

2310.0  20  UE UL, Rome B2.3 

2350.0  20  UE UL, Rome B2.3 

2390.0  20  UE UL, Rome B2.3 

2397.5  5  TM 1.1 

FDD‐LTE 2505.0  10  Ispra FDD UL 

2486.0  10  Ispra FDD UL 

Wi‐Fi   2422 (Ch 1+5)  40    

2447 (Ch 6+10)  40    

2452 (Ch 11+7)  40   

Table 4: Interfering signal characteristics 

The signal UE UL is a signal recorded close to a TD‐LTE UE during upload a large file to a remote base station. The measured transmit power  levels  (during  transmission) were +19 dBm  (maximum) and +16 dBm (mean), resp. The Peak‐to‐Average Ratio (PAR) for this signal is 14.6 dB. 

Rome B2.3 is a signal recorded close to two TD‐LTE UEs which simultaneously uploaded large files to a remote base station.  The PAR for this signal is 20 dB. 

TM1.1 corresponds to test model E‐UTRA 1.1, as defined in [29]. E‐TM1.1 is employed to test various TD‐LTE  base  station  parameters,  including  output  power,  unwanted  emissions,  and  transmitter intermodulation.  It  is  based  on  uplink/downlink  configuration  no.  3  and  Special  Subframe  (SSF) configuration  no.  8  defined  in  3GPP  TS36.211  [30].  It  is  a  downlink‐heavy  configuration  with  6 downlink slots and 3 uplink slots per TD‐LTE frame. The Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is fully occupied by a single user, without power variation during transmission. The PAR for this signal is 12.4 dB. 

Page 20: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

Ispra FDstation conductsignal be

To  studsignals wmaximis

7.5MeThe  meSpectrumcalibrateLTE and the  inteantenna

The audfrom the

Victim  aspectrum

The  initFigure 9

 

Figure

DD UL is a siglocated on  tted with the eing present

y  the  impawere selectese spectrum 

easuremeeasurementsm  Lab  in  Isped for frequeFDD‐LTE onrfering signaas. Initially, th

dio test signae DUT was a

and  interferm analyser. 

ial  test  setu. A list of the

e 7: COLHA hea

gnal recordedthe  JRC  Isprcentre frequ at the edge 

ct  of  in‐baned which occoccupation t

entsetup  were  condpra.  The  chaencies up to  HAS operatals. The DUThe distance b

al was streammplified, dig

ring  signals 

up  inside  thee measureme

d close to anra  site.  The uency set to of the 2.4 G

nd  interferecupied eitherthe channel 

ducted  in  a amber which18 GHz. To tion two broT was placedbetween the

med from thegitised, and r

were  monit

e  chamber  ient equipme

19 

 

n FDD‐LTE UEPAR  for  this2486 MHz to

GHz band. 

nce  from  Wr the lower, width was se

fully  shieldh measuresassess the imadband hornd  in  line of se horn anten

To moof RF 7)  wcharahearintest,attach

The  Lwavefrecordon co

FurtheinstaleffectWi‐Fi.traffic

In  theplacedexposmeasuthe wwas pthe  banten

e companionecorded wit

tored  using 

s  shown  inent is provide

E uploading s  signal  is  6 o study the h

Wi‐Fi  three  dcentre, or uet to 40 MHz

ded  anechoi7 m  x  3.5 mmpact of simn antennas wsight of, andnas and the 

odel realisticsignal propawas  emplocterisation ang  aids  (COLeither  DUThed to the he

LTE  signals wform  generaded  in  the cexistence be

ermore,  a led  in  the  cts  of  additio.  The  iperf3 c between ro

e  initial  setd behind  thesure  to  the urements wwanted RF sigplaced  insidebox  was  conna via a prog

n device to th a personal

a  log‐perio

Figure  8,  thed in Append

a large file tdB. A  few hypothetical 

different  IEEupper part ofz. 

ic  chamber m  x  3 m  (D multaneous inwere installe at the sameDUT was 3.7

c conditions, agation a phoyed  whicand optimisaLHA). DepenT  or  compead. 

were generatators.  The wcourse of  theetween TD‐LT

Wi‐Fi  routehamber  to bonal  in‐bandtool was us

outer and clie

tup  the  come horn anteinterfering  s

which  requiregnal  level the a shielded nnected  to grammable a

the DUT. The computer.

odic  monito

he  explanatodix A of this 

to a commermeasuremencase of a br

EE802.11n‐cof the victim 

of  the  JRCx W  x H)  h

nterference fed which trae height as t7 metres.  

particularly hantom headch  is  usation of the Rnding on  theanion  devic

ted by  two waveforms  he previous  JTE and Wi‐Fi

er  and  cliebe able  to  sd  interferensed  to  geneent. 

mpanion  devnnas  to minsignal(s).  Foed  an  adjusthe companiobox. The RFan  omnidi

attenuator. 

e audio outp

ring  antenn

ory  block  diadocument. 

rcial base nts were oadband 

ompliant band. To 

C’s  Radio has  been from TD‐nsmitted the horn 

in terms d  (Figure sed  for RF link of e  type of ce  were 

arbitrary had  been RC study i.  

nt  were tudy  the nce  from rate  TCP 

vice  was nimise  its r  certain tment  of on device F port of rectional 

put signal 

a  and  a 

agram  in 

Page 21: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

 

For the the DUTup to ‐2LTE sign

RF (LTE)

RF (LTE)

F

initial measuT was located1 dBm couldal levels whi

Companiondevice

Wi‐FiClient

Signal generator 1

Figure 8: Initial 

Fig

urements thd in the far fd be reachedch had been

Tx antenna

Tx antenna

Signal generator 2

HAS measurem

ure 9: Initial HA

he distance bfield of the Td. The objectn observed in

 1

 2

Victim link

20 

ment setup insi

AS measureme

between TxTx antennastive was to an real‐life situ

k

3.7 m

de the JRC’s an

ent setup (Setu

antennas an and interfeassess the imuations.  

Ful

PCUSB

nechoic chamb

p 1) 

nd DUT had ring signal lempact of LTE 

DUT

ly‐shielded ane

AudioADC

Monitoring antenna

 

er 

been chosenevels at the on HAS ope

Wi‐FiRouter

echoic chamber

Audio Pre‐amp

Spectrum analyser

 

n so that victim of eration at 

r

Audio 

Page 22: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

21  

After no negative impact on HAS performance was observed for any of the evaluated scenarios the setup was modified on  request of  the HAS  industry  representatives. The objective was  revised  to determine  the  interfering  signal  levels  at  which  HAS  operation  would  be  disrupted.  The measurement distance was reduced to 1 m so that the maximum interfering signal levels at the DUT increased by up to 11 dB8.  

Depending on the type of DUT and the usage scenario the companion devices were placed in various locations  inside  the  anechoic  chamber  (Figure  10).  For  certain measurements which  required  an adjustment of the wanted RF signal, i.e. the victim link level the companion device was placed inside a  shielded  box.  The  RF  port  of  the  box  was  connected  to  an  omnidirectional  antenna  via  a programmable attenuator.  

Overall,  there  were  eight  variations  of  this  setup  which  differed  in  terms  of  the  number  of  Tx antennas, the Tx antenna polarisation, and the location of the companion device.  

 

Figure 10: Final HAS measurement setup (Setups 2‐8) 

 

   

                                                            8 Taking into account near‐field antenna gain. 

Companion device

Wi‐FiRouter

Wi‐FiClient

Fully‐shielded anechoic chamber

Signal generator 1

Signal generator 2 PC

RF (LTE)

RF (LTE)

Audio 

USB

1 metre

Companion device

Companion device

DUT

AudioADC

Audio Pre‐amp

Tx antenna 1

Tx antenna 2

Page 23: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

7.6Me

7.6.1Se

In this swith six 

DUT 1 

The phaof 3.7 mantenna

For the f

• • • •

As no auconductlevels ofsignal geand ‐23/

               9 “Transmpower m10 Mean p

easureme

etup1

setup which DUTs (DUT 1

antom head metres  from as, approxim

first set of m

Interfering sCentre frequTransmit poResulting LT

udible imparted with signf +10 dBm anenerator. Th/‐8 dBm, res

                      mit power” indmeasured overpower at the 

entsandO

corresponds1 to 6) were 

with receivethe  transmately 4 metr

measurement

signal: TD‐LTuencies: 231wer9 range: TE signal pow

rtments to thnal TD‐LTE Und +15 dBm.he resulting p. 

                      dicates the por the entire duDUT indicates

Observati

s to the  initiconducted. A

er (the DUT) it antenna. res from the 

Figure

ts the DUT w

E UE UL 0, 2350, and‐30 dBm to +

wer at the DU

he test signaUE UL at a c. For this purLTE signal p

 ower setting ouration of the s the mean sig

22 

ons

ial setup shoAs audio tes

and HAs waThe  companDUT. 

e 11: DUT 1 (Se

was oriented

d 2390 MHz+5 dBm UT: ‐67 to ‐32

al could be oentre  frequerpose the TDower  levels

of the signal gsignal gnal power du

own  in Figurt signal the I

as placed on nion device 

etup 1) 

in the horizo

2 dBm (mean

observed twoency of 2390D‐LTE signal w(mean/peak

enerator whic

uring the perio

re 9 a total oSTS was use

top of the swas placed 

ontal positio

n10), and ‐55 

o additional 0 MHz and wwas transmitk) at the DU

ch correspond

od of transmis

of 43 measued. 

support at a behind  the 

 

n.  

to ‐19 dBm 

measuremewith  transmtted from theT were  ‐28/

ds to the mea

ssion 

urements 

distance transmit 

(peak) 

nts were it power e second /‐13 dBm 

n signal 

Page 24: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

23  

To take into account a possible polarisation mismatch between the Tx antennas and the integrated DUT antenna a second set of measurements was conducted with  the DUT oriented  in  the vertical position.  Centre frequencies and power levels were set to the maximum values to create worst‐case conditions. 

• Interfering signals: TD‐LTE UE UL, Rome B2.3, TM 1.1 • Centre frequencies:  

o UE UL:    2390 MHz o Rome B2.3:   2390 MHz o TM1.1:    2397.5 MHz 

• Transmit power levels:  o UE UL:    +15 dBm o Rome B2.3:   +10 dBm o TM1.1:    +17 dBm 

• Resulting LTE signal power at the DUT (mean/peak):  o UE UL:    ‐23/‐8.4 dBm o Rome B2.3:   ‐26/‐8 dBm o TM1.1:    ‐21/‐8.6 dBm 

 On one channel of the reference signal very faint artefacts were observed, originating most probably from  a mobile phone  coupling  into  the  audio  link  in  the  control  room.  These  artefacts were not present in any of the other recordings. 

The  last set of measurements was  then  repeated with DUT 1 oriented  in  the vertical position but rotated by 180 degrees.  

In the next step the effect of two adjacent band LTE signals on victim performance was evaluated. 

• Interfering signals:  o TD‐LTE:   Rome B2.3 o FDD‐LTE:   Ispra FDD UL 

• Centre frequencies:  o Rome B2.3:  2390 MHz o Ispra FDD UL:  2505 MHz 

• Transmit power levels:  o Rome B2.3:   +10 dBm o Ispra FDD UL  +14 dBm 

• Resulting LTE signal power at the DUT:  o Rome B2.3::   ‐27 (mean), ‐9 dBm (peak) o Ispra FDD UL  ‐28 (mean), ‐23 dBm (peak) 

 A  final  set of measurements was made with  the  companion device placed  in a  shielded box. The victim RF signal level was reduced to the minimum at which no audible degradation of the test signal could be observed.  

• Interfering signal: TD‐LTE Rome B2.3 • Centre frequency: 2390 MHz • Transmit power range: ‐10 dBm to +10 dBm • Resulting LTE signal power at the DUT: ‐51 to ‐31 dBm (mean), and ‐33 to ‐13 dBm (peak)  

As  no  audible  effects  on  the  test  signal  could  be  observed  in  any  of  the  above  scenarios  a  few additional experiments were conducted during which the following observations were made: 

Page 25: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

24  

A TD‐LTE signal (Rome B2.3) was transmitted in the 2.4 GHz band (CF= 2442 MHz). The audio link could not be disrupted, even when operating at the MUS level. 

Two TD‐LTE signals (Rome B2.3 and UE UL) were transmitted simultaneously in the 2.4 GHz band  (CF= 2432 MHz  and 2462 MHz,  resp.). The  audio  link  could not be disrupted, even when operating at the MUS level. 

When  the  frequency  of  the  TD‐LTE  signal UE UL was  changed  to  2452 MHz  there was  a reduction of audio quality lasting several seconds but then the HAS recovered. 

DUT 2 

The DUT, a remote microphone) was placed on top of the support; the phantom head with receiver and HAs was placed on the floor next to the support to simulate a real usage scenario (Case A). 

• Interfering signal: TD‐LTE UE UL • Centre frequencies: 2390 MHz • Transmit power level: +15 dBm • Resulting LTE signal power at the DUT: ‐26 dBm (mean), ‐13 dBm (peak)  

Observations: 

Very  faint  artefacts were  present  in  all  signals,  even  in  the  absence  of  interference.  No further degradation was observed when interference was added.   

Even with  two  in‐band  TD‐LTE  signals  present  simultaneously  (Rome  B2.3  and UE UL,  at various  frequencies  and  with  maximum  transmit  power)  the  audio  link  could  not  be disrupted. 

DUTs 3‐5 

Each DUT (remote microphones and audio streamer) was placed on top of the support; the phantom head with receiver and HAs was placed on the floor next to the support. 

To  save  time we maintained  the previous  setup  and  conducted measurements with  two  in‐band interferers.  

Observations: 

The  results were  the  same  as  for  DUT  2:  Even with  two  in‐band  TD‐LTE  signals  present simultaneously  (Rome B2.3 and UE UL, at various  frequencies and with maximum transmit power) the audio link could not be disrupted. 

DUT 6 

DUT 6, a hearing aid, was attached  to  the phantom head and placed on  top of  the  support. The companion device was placed at the opposite end of the chamber. In this case audio was streamed from companion device directly to the hearing aids. 

The link quality between DUT 6 and the companion device (smartphone) was so poor that a piece of absorbing material placed in front of the companion device disrupted the audio stream. Thus, it was inferred that the HAS operated at MUS level. DUT 6 was the only device identified as using Bluetooth LE. 

• Interfering signal: TD‐LTE UE UL • Centre frequency: 2390 MHz • Transmit power range: ‐30 dBm to +15 dBm 

Page 26: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

Observa

With thiNo impa

7.6.2Se

In SetupDUT watest sign

The DUTthe Tx acorrespo

The  firstpower r

Observa

Resulting LT

ations: 

Even withouthe audio sigNo further d

is setup the Dact on the HA

etup2

p 2 Tx antens reduced tonal. 

T was placedantenna. Theonds to Case

t  set  of meaange from +

ations: 

From +8 dBmchannel wassecond recowere observdBm (peak).Between  +9audio signal Between +1suggesting t

E signal pow

ut interferengnal.   degradation w

DUTs were eAS audio sign

nna 2 was reo 1 metre. O

d on top of the companione B defined in

asurements 4 dBm to +1

m on audio qs  lost  after ording was mved. The cor 9  and  +11  dfrom the lef

13  and +15 dhat the HAS 

wer at the DU

ce being pre

was observe

exposed to enal quality co

emoved and nly DUT 6 w

he support, wn device wasn Section 7.2

Figure

was made w5 dBm (resu

quality starte45  seconds 

made during rresponding 

Bm  some  aft channel wadBm  a  fewmay have ad

25 

UT: ‐73 to ‐28

esent some a

ed when inte

lectrical fieldould be obse

the separatwas measured

with the phas placed on t2. 

e 12: DUT 6 (Se

with  TD‐LTElting LTE me

ed deterioratand  did  noat the sameLTE  signal p

rtefacts  occas lost after artefacts  codapted to th

8 dBm (mean

artefacts (glit

erference wa

ds of up to 1erved. 

ion distanced with this se

antom head the opposite

etup 2) 

E  signal UE Uean signal po

ting. At +8 dt  recover  une power  levepower at  the

urred  (glitch25 seconds b

ould be obsehe interferen

n), and ‐58 to

tches, wobb

s added. 

.6 V/m (mea

e between Tetup. ISTS w

reversed, i.ee end of the 

UL  at  2390 wer at the D

Bm the audintil  the  end el; this time e DUT was  ‐

hes, wobblinbut returnederved  (wobbce environm

o ‐13 dBm (p

ling) were p

an) and 7 V/m

x antenna 1was used as t

e. with its bachamber. Th

 

MHz  and  a DUT: ‐25 to ‐1

o signal fromof  the  recoonly minor ‐21 dBm  (me

ng). At  +12 d 30 secondsbling but no ment.  

peak) 

resent in 

m (peak). 

 and the he audio 

ck facing his setup 

transmit 14 dBm) 

m the left ording. A artefacts ean)  /  ‐6 

dBm  the s later.  glitches) 

Page 27: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

A furtheof +10 d

Observa

For the n

• •

The Wi‐ 1. Wi‐F

Nextto +

               11 Averag

er measuremdBm (LTE me

ations: 

There  was wobbling co(mean) / ‐2 d

next set of m

Distance froDistance fro

Fi signal leve

Fi channel 1+

With only Wno degradat

t, TD‐LTE sig10 dBm).  At  a  Tx  poapproximatesignal powe1.2 V/m (me

Figure 13

For Tx pobserve

                      ge power duri

ment was maan signal pow

a  slight  degould be obsedBm (peak). 

measuremen

om Wi‐Fi AP tom Wi‐Fi clien

el at the DUT

+5 

Wi‐Fi presenttion of the au

nal Rome B2

wer  level  oely  15  seconr at the DUTean) and 12 V

: Distortion of 

ower levels d. 

                      ng transmissio

de with TD‐Lwer at the D

gradation  oferved. The co

ts additiona

to DUT: 3.8 mnt to DUT: 2

T was approx

 a few artefaudio signal c

2.3 was adde

of  +5  dBm  tnds  but  recoT was ‐22 dBV/m (peak).

the DUT 6 aud

from +6 dBm

 on. 

26 

LTE signal RoDUT: ‐19 dBm

f  the  audioorresponding

l interferenc

m .9 m 

ximately ‐47

acts were auould be obse

ed (centre fre

the  audio  sovered  20  sm (mean) / ‐

io signal in the 

m to +9 dBm

ome B2.3 at m).  

  quality.  Seg LTE signal 

ce from Wi‐F

dBm11.  

udible duringerved. 

equency: 239

ignal  from  tseconds  late‐4 dBm (pea

presence of W

m no degrada

2390 MHz a

everal  glitchepower at th

i was genera

g the first 10

90 MHz, Tx p

the  left  char  (Figure  13k); the elect

Wi‐Fi and TD‐LTE

ation of the a

and a transm

es  and  instahe DUT was 

ated. 

0 seconds. Af

power range

annel  was  lo3).  The  resuric field stren

 

E (setup 2) 

audio signal 

mit power 

ances  of ‐17 dBm 

fter that, 

: +5 dBm 

ost  after lting  LTE ngth was 

could be 

Page 28: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

2. Wi‐F

Meafreq

Obs

3. Wi‐F

Meafreq

Obs

7.6.3Se

For Setuand  9), For DUT

DUT 6 

The DUTfar end o

At a Tx seconds17 dBm 

Fi channel 6+

asurements wuency: 2390

ervations: 

With onof wobb

When bobserve

Fi channel 11

asurements wquency: 2390

ervations: 

When oduring t

When  boccurred

etup3

up 3 Tx anteone  Bluetoo

Ts 6‐8 the IST

T was placedof the chamb

power level  but recover(mean) / +1 

+10 

were made w0 MHz, Tx po

ly Wi‐Fi presbling). oth Wi‐Fi and. 

1+7 

were made w0 MHz, Tx po

nly Wi‐Fi wahe first 12 seboth  Wi‐Fi  ad.  

nna 2 was  inoth  receiverTS was used a

d on top of thber. The pha

of +10 dBmred 23 secondBm (peak)

with Wi‐Fi ower: +10 dB

sent a few ar

nd TD‐LTE w

with Wi‐Fi ower: +10 dB

s present theconds and tand  TD‐LTE 

nstalled agair with  inducas test signa

he support; tantom head r

27 

 the audio snds later. The. 

only and withm). 

rtefacts were

ere present 

only and withm). 

e audio signthen was lostwere  prese

in. Four DUTctive  loop  (Dl, and for DU

the companioremained in 

signal from te resulting LT

h Wi‐Fi plus 

e observed (

no degradat

h Wi‐Fi plus 

al from the rt permanentent  severe  d

Ts were meaDUT  7)  and UT 9 a 1 kHz s

on device (areverse posi

he left chanTE signal pow

TD‐LTE signa

(two glitches

tion of the a

TD‐LTE signa

right channetly. degradation 

asured, two one  TV  audsine tone. 

udio streamition (back fa

nel was lostwer at the D

al Rome B2.3

s and a few i

audio signal 

al Rome B2.3

l showed dis

of  the  aud

hearing aidsdio  receiver 

er) was placeacing the ant

 

t after 16 DUT was ‐

3 (centre 

nstances 

could be 

3 (centre 

sruptions 

io  signal 

s (DUTs 6 (DUT  8).  

ed at the tenna). 

Page 29: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

28  

Figure 14: DUT 6 (Setup 3) 

To assess the impact on HAS operation of a broadband signal at the upper edge of the 2.4 GHz band the FDD‐LTE frequency was set to 2486 MHz. 

LTE signal characteristics: • Waveforms 

o TD‐LTE:   Rome B2.3 o FDD‐LTE:   Ispra FDD UL 

• Centre frequencies o Rome B2.3:  2390 MHz o Ispra FDD UL:  2486 MHz 

• Transmit power levels  o Rome B2.3:   +10 dBm o Ispra FDD UL  +14 dBm 

• Resulting LTE signal power at the DUT  o Rome B2.3::   ‐17 (mean), +1 dBm (peak) o Ispra FDD UL  ‐18 (mean), ‐13 dBm (peak) 

The  first measurement was made with a TD‐LTE signal and an FDD‐LTE signal present at the same time.  

During  the  first 35  seconds  there were only minor artefacts audible. After  that  the audio signal quality was severely degraded. 

For the next measurement a Wi‐Fi signal on channels 6+10 was added. LTE  frequencies and signal levels were left unchanged.  

Audio  signal  quality  was  severely  degraded  from  the  beginning  with  multiple  glitches occurring on both channels. 

The Wi‐Fi channel was then changed to 11+7.   The audio  from  the  right  channel was  lost permanently after 4  seconds. The audio  signal 

from the left channel remained stable with only minor degradation. 

Finally, a measurement was made with only FDD‐LTE present.   There was  a  very noticeable  impact on  the audio  signal  in  the  form of wobbling on both 

channels and multiple glitches on the right channel. 

   

Page 30: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

DUT 7 

The phaplaced o

With DUand FDD

LTE sign•

No d

DUT 8 

For  DUTchannel

The first

 For the s

ntom head won top of the

UT 7 two meaD‐LTE presen

al characteriWaveforms 

o TD‐Lo FDD

Centre frequo Romo Ispra

Transmit poo Romo Ispra

Resulting LTo Romo Ispra

egradation o

T  8  the  prevs 6+10. 

t measureme

No degradat

second meas

was reversede support, an

asurements t at the sam

istics: 

LTE:   RD‐LTE:   Iuencies:  me B2.3:  2a FDD UL:  2wer levels:  

me B2.3:   +a FDD UL  +TE signal powme B2.3::   ‐a FDD UL  ‐

of the audio 

vious  setup 

ent was mad

tion of the a

surement an

d again so thnd the compa

Figure 15

were made, e time. 

Rome B2.3 Ispra FDD UL

2390 MHz 2505 MHz 

+10 dBm +14 dBm wer at the DU‐17 (mean), +‐18 (mean), ‐

signal qualit

was mainta

de with only W

udio signal q

n FDD‐LTE sig

29 

hat it faced tanion device

5: DUTs 7 and 8

with Wi‐Fi o

UT:  +1 dBm (pea‐13 dBm (pe

y was observ

ained.  Durin

Wi‐Fi presen

quality was o

gnal was add

he LTE Tx ane was placed 

8 (Setup 3) 

only (Channe

ak) ak) 

ved. 

ng  all measu

nt.  

observed. 

ded. 

ntennas (Figuat the far en

el 6+10), and

urements W

ure 15). The nd of the cha

 

 with Wi‐Fi, T

Wi‐Fi  was  pre

DUT was amber. 

TD‐LTE, 

esent  on 

Page 31: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

• • •

For the t• • • •

Further and sign

DUT 9 

The phaon top oin line o

For DUTperiodic

Centre frequTransmit poResulting LT

A number of

third measurSignal: RomeCentre frequTransmit poResulting LT

When the Ttransmit podropouts. 

measuremenal levels.  

When a stroa  relatively sufficient to An increase in the imme

ntom head wof the supporf sight (LOS)

T 9 a 1 KHz sic pitch shift w

uency: 2505 wer level: +1E power at D

f short drop‐

rement the Fe B2.3 uency: 2390 wer level: +1E power at t

TD‐LTE signalwer was  red

ents were  co

ong FDD‐LTE weak  TD‐LTcause dropoof the TD‐LTdiate and pe

was reversedrt; the comp.  

ine wave wawhich occurr

MHz  14 dBm DUT: ‐18 dBm

‐outs in the a

FDD‐LTE sign

MHz  10 dBm the DUT: ‐17

l was switchduced  to +5

onducted wi

signal was pTE  signal  (Txouts in the aTE transmit ermanent los

d again so thpanion device

as used as aured approxim

Figure

30 

m  (mean)  / 

audio signal 

nal was repla

dBm  (mean

hed on the a5 dBm  the  a

th various  c

present (Tx px  power:  ‐2udio signal. power to +5ss of the aud

at the back we was placed

udio test signmately every 

e 16: DUT 9 (Se

‐13 dBm (pe

occurred. 

aced with a T

n)  / +1 dBm 

udio signal wudio  signal 

combinations

power: +14 d26  dBm,  pow

5 dBm (powedio signal. 

was facing thd at a distanc

nal. It was no2 seconds.

etup 3) 

eak) 

TD‐LTE signal

(peak) 

was  lost  immwas  receive

s of TD‐LTE 

Bm, power awer  at  the 

er at the DU

he antenna. ce of approxi

oticed that th

l. 

mediately. Wed but  suffer

and FDD‐LT

at the DUT: ‐DUT:  ‐53  dB

T: ‐22 dBm) 

The DUT waimately 2 me

his signal dis

 

When the red  from 

TE  signals 

‐18 dBm) Bm)  was 

resulted 

s placed etres and 

splayed a 

Page 32: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

Three  mpresent 

The firstbursts o

For the s• • •

Again, th

For the t

• • • •

As in the

7.6.4Se

A total o1 KHz sin

In each cbox at asignal  lecould be

The LTE would b

For all Dand FDD

measuremenon channels

t measuremef low‐level n

second measCentre frequTransmit poResulting sig

here were se

third measur

Signal: RomeCentre frequTransmit poResulting  si

e previous tw

etup4

of five DUTs,ne wave was

case the DUTa distance oevel was adjue observed (M

Tx antennase more susc

DUTs measurD‐LTE. 

nts  were  mas 6+10. 

ent was madnoise, approx

surement anuency: 2505 wer level: +1gnal power a

everal occurr

rement a TD

e B2.3 uency: 2390 wer level: +1gnal power a

wo measurem

, all hearing s used as aud

T was placedof  approximausted to theMUS).  

s were rotateptible to ho

rements wer

ade  with  th

de with onlyximately 0.3 

n FDD‐LTE sigMHz  14 dBm at the DUT: ‐1

rences of sho

D‐LTE signal w

MHz  10 dBm at the DUT: ‐

ments severa

aids, were mdio test signa

d on top of thately 1 metre minimum  le

ed by 90 degorizontally po

Figure 1

re made for v

31 

his  configura

y Wi‐Fi preses in length.

gnal was add

18 dBm  (me

ort bursts of 

was added so

‐17 dBm  (me

al short burs

measured wital. 

he support; tre  from  the evel at whic

grees into tholarised inte

17: DUTs 9‐13 (

various com

ation.  Durin

ent. There w

ded. 

ean)  / ‐13 dB

low‐level no

o that all thre

ean)  / +1 dB

sts of low‐lev

th this setup

the companiDUT  (Figureh no degrad

he horizontaerfering signa

Setup 4) 

binations of 

g  all  measu

were several 

Bm (peak) 

oise. 

ee interferer

Bm (peak)  

vel noise wer

p (DUTs 9 – 1

ion device we 17).  For eadation of the

al polarisatioals. 

interference

urements  W

occurrences

rs were activ

re observed.

13). For thes

was placed in ach DUT  thee audio signa

n plane, as t

 

e from Wi‐Fi

Wi‐Fi  was 

s of short 

ve. 

 

e DUTs a 

shielded e wanted al quality 

the DUTs 

, TD‐LTE, 

Page 33: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

32  

• Interfering signals:  o Wi‐Fi:    Channel 6+10 o TD‐LTE:   Rome B2.3 o FDD‐LTE:   Ispra FDD UL 

• Centre frequencies:  o Rome B2.3  2390 MHz o Ispra FDD UL:  2505 MHz 

Transmit  power  levels  were  varied  between  ‐10  dBm  and  +10  dBm  for  the  TD‐LTE  signal,  and between ‐10 dBm and +14 dBm for the FDD‐LTE signal. 

Several additional measurements were made with an FDD‐LTE signal centred at 2486 MHz. 

DUT 9 

Even  in  the  absence  of  interference  there was  noticeable  background  noise  indicating  that  the system was working at MUS level. 

Four measurements were  conducted with  different  configurations  in which  all  active  interferers transmitted at maximum power level. 

When only Wi‐Fi was present  the  audio  signal was  lost after 33  seconds but  recovered 3 seconds later. 

With  only  TD‐LTE  present  the  background  noise  level  increased  noticeably  and  short dropouts occurred frequently. 

When TD‐LTE and Wi‐Fi were active the audio signal was lost temporarily.  When TD‐LTE, FDD‐LTE, and Wi‐Fi were active the audio signal was lost permanently. 

Further measurements  were  conducted  with  different  combinations  of  interferers  and  transmit power levels. 

At a TD‐LTE  transmit power  level of  ‐10dBm  there was no  impairment of  the audio signal, even with FD‐LTE operating at maximum power and Wi‐Fi active at the same time. 

The audio signal started being disrupted when the TD‐LTE transmit power reached  ‐8 dBm which corresponds to a signal level at the DUT of ‐35 dBm (mean) / ‐17 dBm (peak).  

DUT 10 

Even  in  the  absence  of  interference  there was  noticeable  background  noise  indicating  that  the system was working at MUS level. 

When only Wi‐Fi was present there was a strong increase in background noise, accompanied by frequent pitch shifts and dropouts. 

When  only  FDD‐LTE was  present  audio  quality  started  deteriorating  at  a  transmit  power level of  ‐3 dBm. At maximum transmit power  (signal  level at the DUT:  ‐18 dBm) the audio signal was lost immediately. 

When both TD‐LTE and FDD‐LTE were present the audio link could only be maintained when the FDD‐LTE signal level at the DUT was lower than ‐40 dBm. 

When TD‐LTE and Wi‐Fi were present the audio link broke down after a few seconds. It could only be maintained when the TD‐LTE power at the DUT was lower than ‐32 dBm. 

Additional measurements were  conducted with  an  FDD‐LTE  signal  at  2486 MHz  and  a maximum power level at the DUT of ‐34 dBm. No degradation of the audio signal quality was observed. 

Page 34: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

33  

DUT 11 

Even  in  the  absence  of  interference  there was  noticeable  background  noise  indicating  that  the system was working at MUS level. 

When  only Wi‐Fi was  present  the  audio  signal was  lost  twice,  for  durations  of  5  and  6 seconds. 

When  only  TD‐LTE  was  present  (Tx  power  =  +10  dBm)  the  audio  link  was  lost  almost immediately. 

When both TD‐LTE and FDD‐LTE were present the audio link could only be maintained when the FDD‐LTE signal level at the DUT was lower than ‐41 dBm and the TD‐LTE signal level was lower than ‐42 dBm. 

When  TD‐LTE,  FDD‐LTE,  and Wi‐Fi were  present  the  audio  link  could  only  be maintained when  the  FDD‐LTE  level  was  lower  than  ‐43  dBm  and  the  TD‐LTE  level  was  lower  than  ‐42 dBm. 

Additional measurements were conducted with an FDD‐LTE signal at 2486 MHz.  

The audio signal was lost immediately when the FDD‐LTE signal was switched on (signal level at the DUT: ‐18 dBm). 

Audio quality started deteriorating at an FDD‐LTE signal level at the DUT of ‐38 dBm. 

Although Wi‐Fi signals alone caused disruptions to the audio signal the addition of FDD‐LTE at 2486 MHz (signal level at the DUT below ‐38 dBm) appeared to improve the situation. No degradation of the  audio  signal  could  be  observed,  probably  because  the  Wi‐Fi  system  adapted  or  the  HAS completely avoided the upper part of the 2400 MHz band. 

DUT 12 

Even  in  the  absence  of  interference  there was  noticeable  background  noise  indicating  that  the system was working at MUS level. 

When only Wi‐Fi was present short disruptions and glitches were observed.  When  only  FDD‐LTE was  present  audio  quality  started  deteriorating  at  a  transmit  power 

level  of  ‐3  dBm.  At  maximum  transmit  power  (+14  dBm)  the  audio  signal  was  lost immediately. 

When both TD‐LTE (signal  level at the DUT:  ‐17 dBm) and FDD‐LTE were present the audio link could only be maintained when the FDD‐LTE level at the DUT was lower than ‐41 dBm. 

When both TD‐LTE (signal level at the DUT: ‐17 dBm) and Wi‐Fi were present the audio link broke down  immediately. The audio  link  could only be maintained when  the TD‐LTE  level was lower than ‐36 dBm. 

When both FDD‐LTE and Wi‐Fi were present the audio  link could only be maintained when the FDD‐LTE level was lower than ‐36 dBm. 

DUT 13 

Due to time constraints no audio recordings were made for DUT 13.  

When only Wi‐Fi or FDD‐LTE (signal level at the DUT: ‐18 dBm) were present no degradation of the audio signal was observed.  

When  only  TD  ‐LTE  (signal  level  at  the  DUT:  ‐17  dBm) was  present minor  glitches were observed. 

When  any  two  of  the  interferers were  present  and  transmitting  at maximum  power  the audio signal was lost within 4 seconds. 

Page 35: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

7.6.5Se

This setusupport,receiversignal. 

Two meactive. 

No a

 

When both Tthe FDD‐LTEdBm. When  TD‐LTwhen the FD

etup5

up was used, audio was r, was placed

easurements 

Interfering so Wi‐Fo TD‐Lo FDD

Centre frequo Romo Ispra

Transmit poo Romo Ispra

Resulting sigo Romo Ispra

audible degr

TD‐LTE and E  signal  leve

TE,  FDD‐LTE,DD‐LTE level 

d to measuresupplied  fro

d at the oppo

were condu

signals:  Fi:    CLTE:   RD‐LTE:   Iuencies:  me B2.3:  2a FDD UL:  2wer levels 

me B2.3:  +a FDD UL:  +gnal power ame B2.3:  ‐a FDD UL:   ‐

adation of th

FDD‐LTE werl at  the DUT

,  and Wi‐Fi was lower th

e DUT 14, a om  a  smartposite end of 

Figure

ucted, one w

Channel 6+1Rome B2.3 Ispra FDD UL

2390 MHz 2505 MHz 

+10 dBm +14 dBm at the DUT: ‐17 dBm  (me‐18 dBm  (me

he audio sign

34 

re present thT was  lower

were  presenhan ‐36 dBm

remote micphone  via  cathe chambe

e 18: DUT 14 (Se

with only Wi‐

ean)  / +1 dBean)  / ‐13 d

nal could be 

he audio linkr  than  ‐33 dB

nt  the  audiom and the TD‐

rophone. Thable,  and  thr (Figure 18)

etup 5) 

Fi present, a

Bm (peak) Bm (peak) 

observed. 

k could only Bm and  the 

o  link  could ‐LTE level wa

he DUT was he  companio). ISTS was u

and one with

be maintainTD‐LTE  less

only  be maas less than ‐

placed on toon device,  a sed as the a

 

h all three in

ed when s  than‐35 

aintained ‐35 dBm. 

op of the wireless udio test 

terferers 

Page 36: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

7.6.6Se

This setuthe comDUT (Fig

Four me

1. 2. 3. 4.

 •

No d

 

etup6

up was usedmpanion devigure 19). ISTS

easurements

Wi‐Fi‐only Wi‐Fi + TD‐LWi‐Fi + FDD‐Wi‐Fi + TD‐L

Interfering so Wi‐Fo TD‐Lo FDD

Centre frequo Romo Ispra

Transmit poo Romo Ispra

Resulting sigo Romo Ispra

degradation 

d to measureice, a smartpS was used a

s were condu

LTE ‐LTE LTE + FDD‐LT

signals:  Fi:    CLTE:   RD‐LTE:   Iuencies:  me B2.3:  2a FDD UL:  2wer levels 

me B2.3:  +a FDD UL:  +gnal power ame B2.3:  ‐a FDD UL:   ‐

of the audio

e DUT 15, a phone, was as the audio t

Figure

ucted with th

Channel 6+1Rome B2.3 Ispra FDD UL

2390 MHz 2505 MHz 

+10 dBm +14 dBm at the DUT: ‐17 dBm  (me‐18 dBm  (me

o signal could

35 

hearing aid.placed at a test signal.

e 19: DUT 15 (Se

his setup: 

ean)  / +1 dBean)  / ‐13 d

d be observe

 The DUT wdistance of a

etup 6) 

Bm (peak) Bm (peak) 

ed.  

as placed onapproximate

n top of the ely 1 metre f

 

support, from the 

Page 37: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

7.6.7Se

Five  DUreceiverplaced a

For each

1. 2. 3. 4.

 

No d

An additLTE signpresent.

 

etup7

UTs were mers).    In  eachat the opposi

h DUT four m

Wi‐Fi‐only Wi‐Fi + TD‐LWi‐Fi + FDD‐Wi‐Fi + TD‐L

Interfering so Wi‐Fo TD‐Lo FDD

Centre frequo Romo Ispra

Transmit poo Romo Ispra

Resulting sigo Romo Ispra

Field strengt

degradation 

tional experials were mo.  

easured  with  case  the Dite end of th

measurement

LTE ‐LTE LTE + FDD‐LT

signals:  Fi:    CLTE:   RD‐LTE:   Iuencies:  me B2.3:  2a FDD UL:  2wer levels 

me B2.3:  +a FDD UL:  +gnal power ame B2.3:  ‐a FDD UL:   ‐th at the DUT

of the audio

iment was cooved inband, 

h  this  setupDUT was  place chamber (

Figure 20:

ts were cond

Channel 6+1Rome B2.3 Ispra FDD UL

2390 MHz 2505 MHz 

+10 dBm +14 dBm at the DUT: ‐17 dBm  (me‐18 dBm  (meT: 2.1 V/M (m

o signal could

onducted wiTD‐LTE to 24

36 

p,  DUTs  16‐1ced  on  top Figure 20). IS

 DUTs 16‐19, 2

ducted: 

ean)  / +1 dBean)  / ‐13 dmean) / 21 V

d be observe

ith DUT 20. T422 MHz and

18  (hearing of  the  suppSTS was used

2 (Setup 7) 

Bm (peak) Bm (peak) V/m (peak) 

ed during any

To test the rd FDD‐LTE to

aids)  and  Dport;  the  comd as the audi

y of these me

robustness oo 2475 MHz, 

DUTs  19  andmpanion  deio test signal

 

easurements

of the RF linkwith Wi‐Fi s

d  22  (RF vice was l. 

s.  

k the two still being 

Page 38: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

7.6.8Se

Three  D(headph(smartp

For each

1. 2. 3. 4.

 

Audio qualitWi‐Fi througWhen DUT 2the monitorhopping signmoved by a10 Mbits/s. When TD‐LT

etup8

DUTs  were hone).  In  eahone) was p

h DUT four m

Wi‐Fi‐only Wi‐Fi + TD‐LWi‐Fi + FDD‐Wi‐Fi + TD‐L

Interfering so Wi‐Fo TD‐Lo FDD

Centre frequo Romo Ispra

Transmit poo Romo Ispra

ty deteriorateghput was re22 was testering  spectrunal did not about 50 cm,

TE was added

measured  wch  case  thelaced at a di

measurement

LTE ‐LTE LTE + FDD‐LT

signals:  Fi:    CLTE:   RD‐LTE:   Iuencies:  me B2.3:  2a FDD UL:  2wer levels 

me B2.3:  +a FDD UL:  +

ed slightly. educed from ed with only m  analyser avoid the ba Wi‐Fi starte

d, Wi‐Fi thro

with  this  see  DUT  was stance of ap

Figure 21: DU

ts were cond

Channel 6+1Rome B2.3 Ispra FDD UL

2390 MHz 2505 MHz 

+10 dBm +14 dBm 

 

37 

55 Mbits/s tWi‐Fi preseit  could  be nd occupieded working a

ughput dete

etup,  DUTs placed  on  t

pproximately

UTs 20, 21, and

ducted: 

to to 2 Mbitsnt the Wi‐Fi observed  th

d by Wi‐Fi. Wagain but at 

riorated furt

20  and  21top  of  the  s 1 metre fro

d 23 (Setup 8)

s/s. link broke dhat  the  ALDWhen the coa reduced ra

ther, to less t

1  (hearings support;  them the DUT (

down compleD  system’s  frompanion deate of appro

than 1 Mbit/

aids),  and e  companioFigure 21). 

 

etely. On requency evice was oximately 

/s. 

DUT  23 n  device 

Page 39: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

38  

Resulting signal power at the DUT:  o Rome B2.3:  ‐17 dBm  (mean)  / +1 dBm (peak) o Ispra FDD UL:   ‐18 dBm  (mean)  / ‐13 dBm (peak) 

Field strength at the DUT: 2.1 V/M (mean) / 21 V/m (peak) 

No degradation of the audio signal could be observed during any of these measurements. 

7.7Analysis

The objective of this study  is to assess the  impact of adjacent band TD‐LTE and FDD‐LTE signals on the performance of HAS equipment operating in the 2.4 GHz band. For this purpose any degradation of the quality of the received audio signal should be identified that might have been caused by LTE and/or Wi‐Fi signals.  

During  the measurements  the audio  signals were  recorded and monitored,  in  real  time,  for  flaws such  as  glitches  and dropouts.    Subsequently,  the  recordings where  aurally  examined  to  identify more subtle degradations such as wobbling and trembling. It should be mentioned that audio quality varied  considerably  between  DUTs,  particularly  in  terms  of  background  noise  and  frequency response. Further information on this subject is provided in Appendix B of this document. 

We  also  tried  to make  a  quantitative  assessment  of  the  degradation  of  signal  quality  caused  by different  levels of  interference. For  this purpose we analysed  the  ISTS  recordings by means of an audio quality analyser software tool, namely AQuA [31]. 

During the process, however, we encountered a number of problems  which  have  prevented  us  from  obtaining conclusive results as of now.  

Audio  files may  contain drop‐outs or  show other  signs of degradation  at  random  locations.  If  the  total  duration  of these  impairments  is  short  compared  to  the  overall duration  of  the  audio  file  they  may  not  be  considered critical  for overall  file quality by  the  audio  analyser. As  a consequence, the calculated MOS score for the degraded  file may be not much  lower than that of the original file although audio quality was severely degraded. In order to reflect the severity of such impairment more accurately  it was proposed to split reference and test audio  into short segments (e.g. of 10 seconds duration) and compare those separately.  

AQuA features a large number of variable parameters to adapt its signal processing algorithms to the audio material and the test environment.  In the time available  for conducting this study  it has not been  not  possible  to  fully  understand  and  verify  how  variations  of  these  parameters  affect  the results  of  the  signal  quality  calculations. We  therefore  restricted  our  analysis  to  the  qualitative method described below.  

7.7.1QualityassessmentmethodologyDepending on  the  level of audio quality degradation we defined  three  impact  categories:  “Zero”, “Minor” and “Severe”. 

Zero: No audible degradation 

Minor: Up to two glitches or short dropouts, light wobbling or trembling, minor increase of background noise.  

AQuA  is  a  tool  for  end‐to‐end voice and audio quality testing.  

It  determines  the  Mean  Opinion Score  (MOS)  and  relative degradation of an audio  signal by comparing  a  reference  or  source file and a (degraded) received file. 

Page 40: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

39  

Severe: Temporary or permanent  loss of signal, more than two glitches or short dropouts, strong  wobbling  or  other  distortions  reducing  speech  intelligibility,  strong  increase  in background noise.  

For each category we determined  the  interferer signal  levels at  the  location of  the DUT. We  then calculated the corresponding separation distances between DUT and interferer by applying the free‐space propagation model according to Friis.  

For  calculating  the  separation  distances  we  had  to  take  certain  assumptions  on  the  power transmitted by LTE User Equipment. In [28] we had characterised four different types of TD‐LTE UE and measured  transmit  power  levels12 between  ‐9  dBm  and  +20  dBm  (median:  +17  dBm).  These measurements had been conducted during a file upload from the UE to the network when the UE was  located deep  indoors so that the base station signal was highly attenuated and the UE had to increase  its  transmit power  to maintain the connection.  In the calculations both cases were  taken into accounts. 

We  further  categorised  the victim  links as  “Strong” or  “Weak”. As  the actual  level of  the wanted signal at the DUT was not measured the categories were defined as follows: 

─ A link was considered “strong” when the signal was not artificially attenuated by placing the companion device in the shielded box. 

─ Conversely,  a  link was  considered  “weak” when  the  companion device was placed  in  the shielded box. 

An exception to this rule  is DUT 6. As detailed  in Section 7.6.1 the  link between this device and  its companion was found to be “weak” even under line‐of‐sight conditions. 

7.7.2Results

Overall, 188 measurements were conducted.  In 136 cases no degradation of  the HAS audio signal was observed.  

92 measurements were conducted with “strong” victim links. In eight cases (related to DUTs 8 and 9) degradation of the audio signal quality was observed. 

96 measurements were conducted with “weak” victim  links.  In 44 cases degradation of  the audio signal quality was observed. 

Severe degradations occurred only when audio  signals were  transmitted over “weak” victim  links. There was  one  exception,  DUT  8 which  reacted  considerably more  sensitive  to  the  presence  of interference than other DUTs.    It  is therefore quite possible that the system operated at minimum sensitivity and the link actually was “weak”. 

A  similar  observation was made  for minor  degradations.  These,  too,  occurred  only when  audio signals were transmitted over “weak” victim links. Again, there was one exception, in this case DUT 9,  where  audio  signals  recorded  in  the  presence  of  interference  showed  several  noise  bursts. Although barely perceptible, these were taken into account as minor degradations. 

The  calculated  separation distances  (line‐of‐sight)  for different  combinations of  interfering  signals and LTE UE transmit power levels which resulted  in degradation of the audio signal are provided  in Table 5 and Table 613. 

                                                            12 Mean power during transmission. 13 The centre frequencies are 2390 MHz for TD‐LTE and 2505 MHz for FDD‐LTE.     The channel widths are 20 MHz for TD‐LTE and 10 MHz for FDD‐LTE. 

Page 41: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

40  

If an LTE UE transmits at  low output power  (‐ 9 dBm  in this case) a minor degradation of the HAS audio quality can occur  if  the UE  is  located within a short distance  from  the HAS  (Table 5). When more than one interferer is active separation distances increase slightly but not in all cases. 

For  LTE UE  transmitting  at  high  output power  (+20  dBm)  a minor  degradation  of  the HAS  audio quality can occur if the UE is located within several metres from the HAS (Table 5). When more than one interferer is active separation distances increase in some but not all cases. 

Audio degradation  Minor 

UE transmit power  Minimum  Maximum 

Interferer 

Equivalent separation distance [m]  Equivalent separation distance [m] 

TD‐LTE UE  FDD‐LTE UE  TD‐LTE UE  FDD‐LTE UE 

Range  Median  Range  Median  Range  Median  Range  Median 

TD‐LTE only  0.02 ‐ 0.03  0.03  0.6 ‐ 0.9  0.71 

TD‐LTE + Wi‐Fi  0.22 ‐ 0.45  0.33  6.3 ‐ 12.6  9.43 

FDD‐LTE only  0.03 ‐ 0.29  0.2  5.7  5.7 

FDD‐LTE + Wi‐Fi  0.03 ‐ 0.23  0.13  0.8 ‐ 6.4  3.62 

TD‐LTE + FDD‐LTE  0.03 ‐ 0.45  0.11  0.16 ‐ 0.41  0.38  0.7 ‐ 12.6  3.16  4.6 ‐ 11.4  10.83 

TD‐LTE + FDD‐LTE + Wi‐Fi  0.03 ‐ 0.45  0.20  0.03 ‐ 0.51  0.23  0.7 ‐ 12.6  5.61  0.8 ‐ 14.4  6.44 

Table 5: Equivalent separation distances for different levels of LTE UE Tx power and minor audio quality degradation 

For  severe degradation of audio  signal quality  to occur  LTE UE  transmitting  at  low output power  (‐ 9 dBm) have to be located within a very short distance from the HAS (Table 6). When more than one interferer is active separation distances increase insignificantly. 

For LTE UE transmitting at high output power (+20 dBm) severe degradation of the HAS audio quality can occur  if the UE  is  located within approximately one metre from the HAS (Table 6). When more than one interferer is active separation distances can increase to a few metres. 

Audio degradation  Severe 

UE transmit power  Minimum  Maximum 

Interferer 

Equivalent separation distance [m]  Equivalent separation distance [m] 

TD‐LTE UE  FDD‐LTE UE  TD‐LTE UE  FDD‐LTE UE 

Range  Median  Range  Median  Range  Median  Range  Median 

TD‐LTE only  0.03  0.03  0.71  0.71 

TD‐LTE + Wi‐Fi  0.03 ‐ 0.04  0.03  0.71 ‐ 1.26  0.71 

FDD‐LTE only  0.03  0.03  0.81  0.81 

FDD‐LTE + Wi‐Fi  0.03  0.03  0.81  0.81 

TD‐LTE + FDD‐LTE  0.03  0.03  0.71  0.03  0.03  0.71  0.81  0.81 

TD‐LTE + FDD‐LTE + Wi‐Fi  0.03 ‐ 1.58  0.12  0.03  0.03  0.71 ‐ 44.6  3.43  0.81  0.81 

Table 6: Equivalent separation distances for different levels of LTE UE Tx power and severe audio quality degradation  

The Friis Free space equation is valid only in the far field region of the transmitting antenna. The very small separation distances calculated above should therefore be considered qualitative indications.  

Page 42: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

41  

8.SummaryandconclusionsIn  this  study we examine  the effects of  adjacent‐band  LTE  signals on  the quality of  audio  signals received by ALDs and hearing aids. For this purpose we conducted measurements with 21 devices from  six  major  manufacturers  in  23  different  test  configurations.  Overall,  192  individual measurements were made. We  focused on  the  effect of  transmissions  from  LTE User  Equipment (UE) operating in proximity of hearing aid systems. 

We observed that when HAS receiver and transmitter were operating at a distance from each other that  is  representative of  typical operating  conditions almost all  systems proved  to be very  robust against interference.  Even in the presence of multiple high‐power in‐band interferers the HAS which all appeared  to employ adaptive  frequency hopping managed  to maintain  stable connections and provide distortion‐free audio.  It could actually be observed how  the  (relatively) narrow‐band HAS signals moved  to  less‐interfered or unoccupied parts of  the 2.4 GHz spectrum after an  interfering signal had been activated. As the bit rate of digital hearing aids typically  is around 64 kbits/s a few carriers appear to be sufficient to maintain a sufficient quality of service. 

When HAS were operating near the receiver sensitivity  level,  i.e. when their RF signals were highly attenuated, the presence of strong adjacent‐band LTE signals resulted  in degradation of the audio signals in a number of cases. Adding in‐band Wi‐Fi signals generally worsened the situation. 

In combination, TD‐LTE and FDD‐LTE degraded victim signal quality slightly more than individually. 

For adjacent‐band LTE  signals  to cause degradation of a HAS audio  signal a number of conditions must be fulfilled: 

The quality of  the RF  link between HAS transmitter and receiver  is poor,  i.e.  the signal‐to‐noise ratio (SNR) at the receiver is low. 

There is a nearby LTE UE transmitting continuously, e.g. during the upload of a large file to a remote base station. 

The  LTE UE  is  located  close  to  the HAS  receiver. Depending on  the model  of  LTE UE  the distance at which the audio signal is impaired can be between a few centimetres to 1 metre for  severe  degradation,  and  up  to  11 metres  for minor  degradation.  These  values were calculated for free‐space / line‐of‐sight conditions.  

LTE is operating at the band edges, i.e. 2390 MHz for TD‐LTE and 2505 MHz for FDD‐LTE14. 

We  also  noted  that  the  RF  emissions  from  certain  HAS  models  can  severely  degrade  Wi‐Fi performance. 

Overall, our  findings are perfectly  in  line with  those of  the various previous  studies. We conclude that while HAS audio signal quality can be impaired by adjacent‐band TD‐LTE signals the combination of prerequisites for this to happen makes the overall risk appear low. Furthermore, we conclude that the additional presence of FDD‐LTE UE signals in the 2.5 GHz band does not significantly increase the degradation of HAS audio quality. 

 

                                                            14 Due to time constraints the impact of LTE signals further removed from the 2.4 GHz band edges could not be      assessed. While previous studies considered only TD‐LTE and frequencies up to 2390 MHz the conditions     created in this study correspond to worst‐case scenarios. 

Page 43: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

42  

AppendixA–Listofmeasurementequipment 

Tx antenna 1  Schwarzbeck BBHA 9120EGain at 2.4 GHz: 15 dBi / 13 dBi (4 m / 1 m) 

Tx antenna 2  Schwarzbeck BBHA 9120DGain at 2.5 GHz: 10 dBi /10 dBi (4 m / 1 m) 

Monitoring antenna  Schwarzbeck ESLP 9145Gain at 2.4 ‐2.5 GHz: 7.2 dBi 

Signal generator 1  Rohde & Schwarz SMU200AMax. output power: +20 dBm 

Signal generator 2  Rohde & Schwarz SMBV100AMax. output power: +30 dBm 

Spectrum analyser  Rohde & Schwarz FSV 

Audio DAC  FocusRite Scarlett 2i2 

 

 

 

Page 44: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

 

Appen 

The  gratested A

 

ndixB–A

phs  below  dALDs and hea

Audiorec

depict  the  saring aids.  

cordings

ignificant  di

 

43 

s

fferences  in  frequency  response  beetween  somme  of  the 

 

 

 

Page 45: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

44  

ListofTables

Table 1: List of tested devices ............................................................................................................... 15 Table 2: Observed artefacts and attributes of streamed audio signals [26] ........................................ 17 Table 3: Mean Opinion Score (MOS) .................................................................................................... 18 Table 4: Interfering signal characteristics ............................................................................................. 18 Table 5: Equivalent separation distances for different levels of LTE UE Tx power and minor audio quality degradation ............................................................................................................................... 40 Table 6: Equivalent separation distances for different levels of LTE UE Tx power and severe audio quality degradation ............................................................................................................................... 40  

   

Page 46: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

45  

ListofFigures

Figure 1: Hearing aid manufacturers‘ global market shares (2014) [6] ................................................ 11 Figure 2: Wireless audio transmission to Gateway device ................................................................... 12 Figure 3: Direct wireless audio transmission to Hearing Aids .............................................................. 12 Figure 4: LTE and HAS frequency allocations between 2300 and 2690 MHz (Europe) ........................ 13 Figure 5: Proposed TD‐LTE frequency arrangement in the 2300‐2400 MHz band [23] ....................... 13 Figure 6: Frequency arrangement within the 2500‐2690 MHz band ................................................... 14 Figure 7: COLHA head ........................................................................................................................... 19 Figure 8: Initial HAS measurement setup inside the JRC’s anechoic chamber ..................................... 20 Figure 9: Initial HAS measurement setup (Setup 1) .............................................................................. 20 Figure 10: Final HAS measurement setup (Setups 2‐8) ........................................................................ 21 Figure 11: DUT 1 (Setup 1) .................................................................................................................... 22 Figure 12: DUT 6 (Setup 2) .................................................................................................................... 25 Figure 13: Distortion of the DUT 6 audio signal in the presence of Wi‐Fi and TD‐LTE (setup 2) .......... 26 Figure 14: DUT 6 (Setup 3) .................................................................................................................... 28 Figure 15: DUTs 7 and 8 (Setup 3)......................................................................................................... 29 Figure 16: DUT 9 (Setup 3) .................................................................................................................... 30 Figure 17: DUTs 9‐13 (Setup 4) ............................................................................................................. 31 Figure 18: DUT 14 (Setup 5) .................................................................................................................. 34 Figure 19: DUT 15 (Setup 6) .................................................................................................................. 35 Figure 20: DUTs 16‐19, 22 (Setup 7) ..................................................................................................... 36 Figure 21: DUTs 20, 21, and 23 (Setup 8) .............................................................................................. 37    

Page 47: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

46  

Bibliography 

[1]   Copsey Communications Consultants, “ALD compatibility testing against 2.3GHz LTE, TDD signals at UK Ofcom Baldock June 2014,” 2014. 

[2]   Multiple Access Communications Ltd, “The Effect of TDD LTE Signals in the 2.3 to 2.4 GHz band on Bluetooth Equipment Operating in the 2.4 GHz ISM band,” May 2013. 

[3]   Cambridge Silicon Radio Limited, “Bluetooth Performance with 2.3 GHz LTE Interference, Report, Issue 5,” 2015. 

[4]   European Hearing Instrument Manufacturers Association (EHIMA), “Effects of LTE interference on Hearing Aids using Bluetooth Low Energy,” 20 October 2016. 

[5]   World Health Organization, “Deafness and hearing loss,” March 2015. [Online]. Available: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs300/en/. 

[6]   GN Resound, “The Case 2015 IBCC,” 2015. 

[7]   World Health Organization, “1.1 billion people at risk of hearing loss,” 27 February 2015. [Online]. Available: http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2015/ear‐care/en/. 

[8]   S. Hochheiser, “The History of Hearing Aids,” 22 July 2013. [Online]. Available: http://theinstitute.ieee.org/tech‐history/technology‐history/the‐history‐of‐hearing‐aids. 

[9]   Sivantos, Inc., “History of Siemens Hearing Aids & Accessories ‐ Siemens Hearing Aids,” 2017. [Online]. Available: https://usa.bestsoundtechnology.com/history/. 

[10] ETSI, “ETSI TR 102 791 V1.2.1 (2013‐08) Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); System Reference Document; Short Range Devices (SRD); Technical characteristics of wireless aids for hearing impaired people operating in the VHF and UHF freq,” 2013. 

[11] GN Hearing A/S, “Hearing aid systems,” September 2016. 

[12] Sonic Innovations Inc., “Canal Styles (CIC, ITC, ITE),” 02 10 2015. [Online]. Available: http://www.sonici.com/Sonic/About‐hearing‐and‐hearing‐loss/About‐hearing‐aids/Types‐of‐hearing‐aids/Canal‐styles.aspx. 

[13] Hearing Aid Know, “Hearing Aid Types, the different types or styles and their pros & cons,” 14 12 2015. [Online]. Available: https://www.hearingaidknow.com/hearing‐aid‐types. 

[14] Springer Handbook of Auditory Research, Hearing Aids, vol. 56, B. C. M. R. R. F. A. N. P. Gerald R. Popelka, Ed., Springer International Publishing, 2016.  

[15] Grand View Research, Inc., “Hearing Aids Market Size & Share | Global Industry Trends Report, 2024,” September 2014. [Online]. Available: http://www.grandviewresearch.com/industry‐analysis/hearing‐aids‐market. 

[16] MarketsandMarkets, “Hearing Aids Market worth 8,373.9 Million USD by 2020,” [Online]. Available: http://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/hearing‐aids.asp. 

Page 48: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

47  

[17] C. W. (. Semiconductor), “Advanced Hearing Aids: Wearables You’ll Want to Wear,” Medical Design Technology (MDT), 7 April 2016. [Online]. Available: https://www.mdtmag.com/article/2016/04/advanced‐hearing‐aids‐wearables‐youll‐want‐wear.

[18] William Demant Holding, “Trends and directions in the hearing healthcare market,” 2013. 

[19] The Hearing Review, “US Hearing Aid Unit Sales Grow by 10% in Q2 of 2016,” The Hearing Review, 13 July 2016. [Online]. Available: http://www.hearingreview.com/2016/07/us‐hearing‐aid‐unit‐sales‐grow‐10‐q2‐2016/. 

[20] WiFore Wireless Consulting, “The Market for Hearable Devices 2016‐2020,” November 2016. 

[21] European Hearing Instrument Manufacturer’s Association (EHIMA), “EHIMA/HIA TR 101 V2.2 (2010–03–04) Draft. Electromagnetic compatibility and radio spectrum matters (ERM); Hearing instrument RF interference analysis.,” 2010. 

[22] GSA Global mobile Suppliers Association, “Evolution to LTE report,” 25 January 2016. [Online]. Available: http://gsacom.com/wp‐content/uploads/2016/01/160127‐Snapshot_LTE‐TDD_extract_GSA_Evolution_to_LTE_report.pdf. 

[23] CEPT, “CEPT Report 55,” 28 November 2014. 

[24] ETSI, “ETSI TS 136 101 V13.3.0 (2016‐05),” 2016. 

[25] Electronic Communications Committee (ECC), “ECC Decision (05)05 Harmonised utilization of spectrum for Mobile/Fixed Communications Networks (MFCN) operating within the band 2500‐2690 MHz,” 2015. 

[26] J. Ramsgaard, “Sound Quality in Hearing Aid Wireless Streaming Technologies,” The Hearing Review, 16 July 2016. [Online]. Available: http://www.hearingreview.com/2016/07/sound‐quality‐hearing‐aid‐wireless‐streaming‐technologies/. 

[27] S. F. M. V. &. B. K. (. Inga Holube, “Development and analysis of an International Speech Test Signal (ISTS),” International Journal of Audiology, pp. 891‐903, 2010.  

[28] European Commission ‐ Joint Research Centre, “JRC Study on Coexistence between 2.3 GHz TD‐LTE and 2.4 GHz Wi‐Fi – Final Report,” 2016. 

[29] ETSI, ETSI TS 136 141 V13.2.0 (2016‐01), 2016.  

[30] ETSI , “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E‐UTRA); Physical channels and modulation (3GPP TS 36.211 version 13.1.0 release 13),” 2016. 

[31] Sevana Oü, “AQuA ‐ Sevana,” Sevana Oü, [Online]. Available: http://sevana.biz/products/aqua/.

[32] T. Higgins, “SmallNetBuilder's Router Market Share Report ‐ Q1 2015,” 2015 April 01. [Online]. Available: http://www.smallnetbuilder.com/lanwan/lanwan‐features/32666‐smallnetbuilders‐router‐market‐share‐report‐q1‐2015. 

[33] E. O. R. S. S. Japertas, “Investigation of WI‐Fi indoor signals under LOS and NLOS conditions,” International Journal of Digital Information and Wireless Communications (IJDIWC), vol. 1, no. 2, pp. 26‐32, 2012.  

Page 49: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

48  

[34] T. R. S. B. R. Jadhavar, “2.4 GHz Propagation Prediction Models for Indoor Wireless Communications within Building,” International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE), vol. 2, no. 3, pp. 108‐113, July 2012.  

[35] Aegis Systems Limited, “In‐home propagation Final report,” Ofcom, 30th June 2011. 

[36] Cisco Systems, Inc., “Cisco Wireless Mesh Access Points, Design and Deployment Guide, Release 7.4,” 30 June 2013. [Online]. Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/technology/mesh/7‐4/design/guide/mesh74.pdf. 

[37] Y. Solahuddin and R. Mardeni, “Indoor empirical path loss prediction model for 2.4 GHz 802.11n network,” in Control System, Computing and Engineering (ICCSCE), 2011 IEEE International Conference on, 25‐27 Nov. 2011.  

[38] L. (. A. Wilhelmsson, “Possible Indoor Channel Models for HEW System Simulations,” IEEE 802.11 HEW Study Group, 18 March 2014. 

[39] Eurostat, “Housing conditions ‐ Statistics Explained,” Eurostat, 23 October 2015. [Online]. Available: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics‐explained/index.php/Housing_conditions. 

[40] Cisco Systems, Inc., “Site Survey Guidelines for WLAN Deployment,” 10 April 2013. [Online]. Available: http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/wireless/5500‐series‐wireless‐controllers/116057‐site‐survey‐guidelines‐wlan‐00.html#anc24. 

[41] Ubee Interactive, “Understanding Technology Options for Deploying Wi‐Fi,” Ubee Interactive. 

[42] R. T. a. C. R. Lucas DiCioccio, “Measuring Home Networks with HomeNet Profiler,” in Proceedings of the 14th international conference on Passive and Active Measurement (PAM'13), 2013.  

[43] S. G. S. B. Ashish Patro, “Observing home wireless experience through WiFi APs,” in Proceedings of the 19th annual international conference on Mobile computing & networking (MobiCom '13), 2013.  

[44] Aruba Networks, “RF Basics ‐ Part 1,” 2007. [Online]. Available: http://community.arubanetworks.com/aruba/attachments/aruba/tkb@tkb/121/1/RF‐Basics_Part1.pdf. 

[45] RF Micro Devices, Inc. (RFMD), RF5755 2.4GHz TO 2.5GHz 802.11b/g/n WiFi FRONT END MODULE.  

[46] IEEE, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications IEEE Std 802.11™‐2012, IEEE, 2012.  

[47] Texas Instruments, Understanding and Enhancing Sensitivity in Receivers for Wireless Applications, 1999.  

[48] D. A. W. David D. Coleman, “WLAN Trouble Shooting and Design,” John Wiley & Sons, Inc., Indianapolis, Indiana, 2014. 

[49] iperf.fr, “iPerf ‐ The network bandwidth measurement tool,” [Online]. Available: 

Page 50: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

49  

https://iperf.fr/iperf‐doc.php. 

[50] ABI Research, “Installed Base of 802.15.4‐enabled Devices to Exceed 2 Billion by 2019; ZigBee to Face Increasing Competition,” 13 November 2013. [Online]. Available: https://www.abiresearch.com/press/installed‐base‐of‐802154‐enabled‐devices‐to‐exceed/. 

[51] ABI Research, “With an Installed Base of 10 Billion Devices Expected in 2018, Bluetooth will be an Essential Tool for Building the Internet of Everything,” 6 August 2013. [Online]. Available: https://www.abiresearch.com/press/with‐an‐installed‐base‐of‐10‐billion‐devices‐expec/. 

[52] Wi‐Fi Alliance, “Wi‐Fi® device shipments to surpass 15 billion by end of 2016,” [Online]. Available: http://www.wi‐fi.org/news‐events/newsroom/wi‐fi‐device‐shipments‐to‐surpass‐15‐billion‐by‐end‐of‐2016. 

[53] eco Research, “Verbreitung und Nutzbarkeit von WLAN, WLAN‐Zugangspunkten sowie öffentlicher Hotspots in Deutschland,” November 2014. 

[54] Ofcom UK, “Ofcom Technology Tracker Wave 1 2015,” 2015. 

[55] IHS Inc., “Nine in 10 Global Broadband Households to Have Service Provider Wi‐Fi by 2019, IHS Says,” 25 June 2015. [Online]. Available: http://press.ihs.com/press‐release/technology/nine‐10‐global‐broadband‐households‐have‐service‐provider‐wi‐fi‐2019‐ihs‐sa. 

[56] Ofcom UK, “The Communications Market 2015 Telecoms and networks,” 2015. 

[57] IHS ‐ Infonetics Research, “Reliable WiFi for Multiscreen TV Is Powering Explosive Growth in WiFi,” 11 June 2015. [Online]. Available: http://www.infonetics.com/pr/2015/2H14‐Home‐Networking‐Devices‐Market.asp. 

[58] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, “Freie Routerwahl,” 2016. [Online]. Available: http://www.bmwi.de/DE/Themen/Digitale‐Welt/Netzpolitik/freie‐routerwahl.html. 

[59] Ofcom UK, “Public Sector Spectrum Release (PSSR): Technical coexistence issues for the 2.3 and 3.4 GHz award,” 2014. [Online]. Available: http://stakeholders.ofcom.org.uk/consultations/pssr‐2014/. 

[60] R. S. Eldada Perahia, Next Generation Wireless LANs; Throughput, Robustness, and Reliability in 802.11n, Cambridge University Press, 2008.  

[61] Cisco, “Dynamic Channel Assignment (DCA),” [Online]. Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/technotes/8‐3/b_RRM_White_Paper/b_RRM_White_Paper_chapter_0100.pdf. 

[62] Cisco, “Understanding the Changing Mobile User: Gain Insights from Cisco’s Mobile Consumer Research,” 28 January 2014. [Online]. Available: https://communities.cisco.com/docs/DOC‐50412. 

[63] The Hearing Review, “Hearing Aid Sales Increase by 7.2% in 2015 after Strong Q4 by Private Sector,” The Hearing Review, 25 January 2016. [Online]. Available: http://www.hearingreview.com/2016/01/hearing‐aid‐sales‐increase‐7‐2‐2015‐strong‐q4‐private‐sector/. 

Page 51: PUBLIC DOCUMENT - Europa...more receivers, where each receiver can have a wired or wireless (inductive) connection to a hearing aid or be an integral part of a hearing aid. Hearing

50  

[64] ETSI, “ETSI TR 102 791 V1.2.1 (2013‐08),” 2013. 

[65] Audicus, “Hearing Aid Timeline: Visual History,” [Online]. Available: https://www.audicus.com/hearing‐aid‐timeline‐visual‐history/. 

[66] [Online].  

[67] European Commission, “COMMISSION DECISION of 13 June 2008 on the harmonisation of the 2 500‐2 690 MHz frequency band for terrestrial systems capable of providing electronic communications services in the Community,” 2008.