用于耳蜗植入物的声音增强制造技术

该文献主要披露了用于声音增强的方法和设备，在此描述的本发明专利技术的两个方面涉及耳蜗植入物。声音增强方法和包括适于实施所述方法的部件的声音增强设备包基于处理所捕获的声信号的频带的包络，所述放大涉及根据另一声音处理器的输出信号的幅值来放大增益值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于用于声音处理的系统和方法领域。本专利技术的主要目的是允许在噪声环境中进行声音增强的用于耳蜗植入物的两耳声音处理方法。
技术介绍
当前，对于整体或部分听力损失的情况可用不同类型的可植入助听设备。所述设备基于电磁的、机械的、压电的或电动的致动原理。耳蜗植入物是一种能够恢复其听觉神经仍起作用的耳聋人或听力减退人的听力的助听设备。更具体地，耳蜗植入物基于用刺激听觉神经的电信号变换麦克风所拾取的声信号的换能器。耳蜗植入物的基本元件是“声音处理器”，其确定了将通过植入物的电极输送的电刺激模式。所述刺激模式根据每种情形的声音条件而变化。此外，电极被引入“蜗壳”的鳞状定音鼓或内耳的耳蜗中以最终将所述刺激传输到听觉神经，并且从此处到大脑。当前市场现有的声音处理器旨在复制健康耳朵所执行的信息处理。不幸的是，所述处理器忽略了在噪声环境中通信很重要的该处理的基本方面：对于通过相对的耳朵接收到的声音所运用的耳朵运行的自主控制(下文称为对侧控制)。可能由于该原因，耳蜗植入物的用户在噪声环境中沟通显现出极大的难度，噪声环境例如为道路和街道，有大量人的房屋，如自助餐厅、酒吧和餐厅等。近年来，BlakeS.Wilson(杜克大学，美国)已经领导了首次由国家健康机构(NationalInstitutesofHealth)且现在由MED-ELGmbH公司资助的多个研究项目，设计用于忠实地复制健康耳朵(即，生物启发系统)的运行的耳蜗植入物的声音处理器，目的是提高植入物在噪声环境中的效能。其解决方案包括，基于EnriqueA.Lopez-Poveda(西班牙萨拉曼卡大学)所设计的听觉神经响应的“计算模型”来设计声音处理器的原型，EnriqueA.Lopez-Poveda在2002年作为顾问加入BlakeS.Wilson的项目。ReinholdSchatzer也作为工程师加入该团队，当前在MED-EL总部(澳大利亚)。生物启发处理器的运行及其结果已经公布于多个文献(Wilson等人，“TwonewdirectionsinSpeechProcessordesignforcochlearimplants(用于耳蜗植入物的语言处理器设计的两个新方向)”，2005年；2006年，“Possibilitiesforaclosermimickingofnormalauditoryfunctionswithcochlearimplants(利用耳蜗植入物进行正常听觉功能的更接近模仿的可能性)”，“Useofauditorymodelsindevelopingcodingstrategiesforcochlearimplants(开发用于耳蜗植入物的编码策略中使用听觉模型)”，2010年)，以及公布于ReinholdSchatzer的博士论文(“Novelconceptsforstimulationstrategiesincochlearimplants(用于耳蜗植入物中的刺激策略的新颖概念)”)因斯布鲁克大学，2010年)，但是研究继续。另一方面，已知的是，在“自然听力”中，每一个耳朵的运行取决于相对的耳朵的运行，从而大脑将从两个耳朵到达它的信息结合(“两耳”听力)。在这点上，应当提及所谓“双边耳蜗植入物”的存在。在该情况下，用户具有安装的两个耳蜗植入物，每只耳朵一个。这种类型的植入物的缺陷在于，植入物的运行的控制和模式完全彼此独立。换言之，这种类型的植入物缺少在健康耳朵中存在的对侧控制，该对侧控制在噪声环境下为正常听力的人提供听力，因此这种类型的植入物在这些噪声环境中的效能和性能明显亟待改善。在该意义上，文献US2012/0093329使用了基于耳间强度差的检测算法并且根据检测到的耳间强度差来精确地处理声音。这意味着，声音处理技术需要对强度差的在先检测。类似的方法由WO2010/022456A1披露，其中所描述的声音处理系统也基于检测算法；该检测算法使用SNR信噪比从而相对于检测到的噪声来增强信号。另一方方法来自US2009/0304188A1，其中有向麦克风用于确定那些被视为相关的信号并且相对于其余的信号执行所述信号的延迟。所引用的全部文献都基于在先检测或确定并且因此需要在先检测或确定并且以使得声学相关信号劣化的方式变换信号，在先检测或确定需要更多的处理资源。本领域已知的其他发展不基于在先检测，但是基于所检测到的声信号的基于时间的对齐，在该意义上，公开为US2004/0172101A1的文献描述了一种用于多通道耳蜗植入物的峰值取得时序模拟策略，其中通过两个麦克风中的每一个拾取的信号被处理成在时间上对齐并且保留了用于声源定位的内耳时间差。一些当前的听力辅助装置(例如，)特征在于匹配听力辅助装置的降噪和方向性特征的双边无线同步。这些听力辅助装置特征还在于协调两个设备之间的音量和节目变化的两耳协调(即，通过调节仅一个设备对两个设备做出调整)。声称它们的两耳听力辅助装置保留了耳间差并且帮助用户组织声音场景，降低收听努力。由于产权问题，这些声称背后的声音处理不为本作者所知。然而，独立的科学家已经确认了听力辅助装置制造商所声称的一些益处(WigginsIM,andSeeberBU,“Linkingdynamic-rangecompressionacrosstheearscanimprovespeechintelligibilityinspatiallyseparatednoise”,J.Acoust.Soc,Am.133:1004-1016)。通过听力辅助装置进行的声音处理尤其是频率相关的动态范围压缩，不能显著区别于耳蜗植入物的声音处理。因此，在本文提出的技术问题在于，当前的两耳耳蜗植入物和所开发的声音处理技术未提供在诸如城市街道、自助餐厅等噪声环境中(其中同时有许多不同的声音)耳聋用户的听力和沟通的有效的解决方案。这意味着，用户不能清楚地理解语言，也不能精确地定位和检测声源。专利技术概述本专利技术的一个方面是用于声信号的声音处理方法，本专利技术的另一实施方案是用于声信号的声音处理的声音处理设备或系统，其适于根据本文所描述的方法来处理声音，本专利技术的又一方面是配备有所述声音处理器的耳蜗植入物，本专利技术的又一方面是包括上述声音处理设备的听力辅助设备植入物。本文所描述的本专利技术的用于耳蜗植入物声音处理器的声音增强处理方法不需要任何参数、信号或输入的任何先验检测；本专利技术的方法基于通过与处理器相关联的麦克风捕获声信号以及随后在没有任何在先检测的情况下处理该信号。不同于上述用于双边耳蜗植入物的声音处理方法，本专利技术的声音处理方法不涉及到特征(或信号)检测，因为不对感兴趣特征(或信号)做出假设。在一个设备(声音处理器)中的频道的增益与来自对侧设备(声音处理器)中的适合的频道的时间加权输出幅值成比例地受抑制。如上述的一些现有的声音处理器，本专利技术的声音增强方法也增强了SNR或内耳声音定位线索，但是该增强自然地出现于其生理启发运作，而不是来自使用特征检测和增强算法。因为本文所描述的声音处理方法基于两耳方案，所以该方法需要两个处理器或一个处理器进而仿真第二处理器。其中任一者或两者可以如所述那样工作，因为每个处理器所捕获的信号的声音过程取决于另一个的一些参数，反之亦然。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于耳蜗植入物声音处理器的声音增强方法，所述方法包括：通过两个互连的声音处理器中的一个的麦克风来捕获至少声信号，通过捕获所述声信号的声音处理器将所述声信号分解成频带，通过捕获所述声信号的所述声音处理器分别为每个频带提取包络，所述方法特征在于包括：通过捕获所述声信号的声音处理器来放大所述包络，所述放大进而包括根据其他声音处理器的输出信号的幅值来修正所述放大的增益值，其中所述增益与所述幅值之间的关系是，所述输出信号的幅值的能量越高，所述放大的增益越低，反之亦然。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 EP 14167487.91.用于耳蜗植入物声音处理器的声音增强方法，所述方法包括：通过两个互连的声音处理器中的一个的麦克风来捕获至少声信号，通过捕获所述声信号的声音处理器将所述声信号分解成频带，通过捕获所述声信号的所述声音处理器分别为每个频带提取包络，所述方法特征在于包括：通过捕获所述声信号的声音处理器来放大所述包络，所述放大进而包括根据其他声音处理器的输出信号的幅值来修正所述放大的增益值，其中所述增益与所述幅值之间的关系是，所述输出信号的幅值的能量越高，所述放大的增益越低，反之亦然。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述包络的所述放大是通过压缩技术来实施的。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述放大是通过从由CIS、ACESPEAK构成的组中选出的技术来实施的。4.声音增强设备，包括具有各自麦克风的两个互连的声音处理器，声音增强设备的特征在于所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·洛佩斯波韦达，
申请(专利权)人：萨拉曼卡大学，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES