具有随脑电波而变的音频处理的听力装置制造方法及图纸

技术编号:9909274 阅读:177 留言:0更新日期:2014-04-11 21:59
本发明专利技术公开了一种具有随脑电波而变的音频处理的听力装置,其包括:提供一个或多个输入音频信号的输入单元(3、4、5、6);适于提供处理后的音频信号的信号处理电路(7、8);适于根据处理后的音频信号提供听得见的信号的输出单元(10);适于检测个人的脑电势的两个以上电极(13、14、20);适于从接收的电信号确定一个或多个EEG信号的脑电波测量电路(15、21、25);第一频谱分析器(11、12),适于重复确定来自由一个或多个输入音频信号和听得见的信号组成的信号组的至少一信号的第一音频频谱;再现器(16),适于从一个或多个EEG信号重复再现第二音频频谱;第一相关器(17、18),适于重复确定第一和第二音频频谱之间的第一相干性;及控制单元(19),适于根据第一相干性改变所述处理。

【技术实现步骤摘要】
具有随脑电波而变的音频处理的听力装置
本专利技术涉及具有随脑电波而变的音频处理的听力装置。更具体地,本专利技术涉及听力装置如助听器、听音装置、有源耳朵保护装置、耳机或耳麦,其具有用于测量听力装置用户的脑电波的传感器并根据所测得的脑电波调整其音频处理。本专利技术例如可用在下述应用中:用于补偿听力受损人员的听觉能力损失的助听器、用于增强正常听力人员的听觉能力的听音装置、用于保护人的听觉系统的有源耳朵保护装置、用于将电子音频信号传给用户的耳机、或用于与另一人通信的耳麦。
技术介绍
听力装置
普遍的难题在于提高听力装置用户在具有两个以上讲话者的声环境中使其注意力集中在特定讲话者上的能力,即改善所谓的“鸡尾酒会”效应。国际专利申请WO2011/006681A1[Kidmoseetal.;2011]公开了一种助听器,包括响应于借助于安排在助听器部分表面之上和/或之中的电极检测到的电信号如脑电波修改助听器的运行的装置。该助听器可包括用于从电信号提取特征的特征提取装置及用于对所提取的特征进行分类的分类装置。该申请给出了在包括音乐和语音的混合信号时助听器用户将其注意力集中在音乐或语音上时脑电波信号怎样不同的例子。该申请中指出,当可确定用户注意声像的哪一部分时,该信息可用于使能调整助听器以获得声像的该特定部分的最佳可懂度。然而,关于怎样在多个讲话者之间进行区分或怎样使用前述信息调整助听器的细节并未公开。Nature中的一篇文章(volume485,p.233–236,N.MesgaraniandE.F.Chang)公开了一些试验结果,其表明基于对包括讲话者混合的声信号的高γ皮层反应再现的语音声谱图显现了所关注讲话者的主要频谱和时间特征,好像受试验者正听该讲话者单独讲话一样。皮层反应使用植入的高密度电极阵列进行测量。此篇文章未公开该新知识可怎样用在听力装置中的任何细节。JP2010082375A[Higuchi;2010]描述了一种声信号处理器,包括大脑波形测量部分、用于确定多个声信号的每一波形和测得的大脑波形的相关值的相关计算部分。注意听的声音确定部分将多个声信号中具有最大相关值的声信号确定为注意听的声音。加权和合成部分执行加权使得确定为注意听的声音的声信号相较其它声信号得以更多强调,然后对多个声信号进行合成。声输出部分将加权和合成部分合成的声信号输出给耳机或讲话者。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种听力装置,其可提高听力装置用户在具有两个以上讲话者的声环境中将其注意力集中于特定讲话者的能力。本专利技术的该目标及其它目标由下面
技术实现思路
部分描述的专利技术实现。本专利技术的进一步的目标由具体实施方式部分描述的实施例实现。在本说明书中,“听力装置”指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如助听器、听音装置或有源耳朵保护装置,其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听力装置”还指适于以电子方式接收音频信号、可能修改音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置如头戴式耳机或耳麦。前述听得见的信号例如可以下述形式提供:辐射到用户外耳内的声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。听力装置可构造成以任何已知的方式进行佩戴,如安排在耳后的单元,具有将辐射的声信号导入耳道的管或具有安排成靠近耳道或位于耳道中的扬声器;或整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元;连到植入颅骨的固定装置的单元、或整个或部分植入的单元等。听力装置可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。更一般地,听力装置包括用于从用户环境接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入变换器和/或以电子方式接收输入音频信号的接收器、用于处理输入音频信号的信号处理电路、及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出单元(或装置)。在一些听力装置中,放大器可构成信号处理电路。在一些听力装置中,输出装置可包括输出变换器,例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构传播的或液体传播的声信号的振动器。在一些听力装置中,输出装置可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极。在一些听力装置中,振动器可适于提供经皮或由皮传给颅骨的结构传播的声信号。在一些听力装置中,振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些听力装置中,振动器可适于将结构传播的声信号提供给中耳骨和/或耳蜗。在一些听力装置中,振动器可适于例如通过卵圆窗将液体传播的声信号提供给耳蜗液体。在一些听力装置中,输出电极可植入在耳蜗中或植入在颅骨内侧上,并可适于将电信号提供给耳蜗的毛细胞、一个或多个听觉神经、听觉皮层和/或大脑皮层的其它部分。“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统,及“双耳听力系统”指包括一个或两个听力装置并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统或双耳听力系统还可包括“辅助装置”,其与听力装置通信并影响和/或受益于听力装置的功能。辅助装置例如可以是遥控器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统或音乐播放器。听力装置、听力系统或双耳听力系统可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。本专利技术的目标由适于或配置成(至少部分)安排在个人头部上或至少部分植入在个人头部中的听力装置实现,其包括:提供一个或多个输入音频信号的输入单元;适于处理一个或多个输入音频信号中的至少一个以提供处理后的音频信号的信号处理电路;适于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给个人的输出单元;适于检测个人的脑电势的两个以上电极;及适于从接收自两个以上电极的电信号确定一个或多个EEG信号的脑电波测量电路。该听力装置还包括:第一频谱分析器,适于重复确定来自由一个或多个输入音频信号和听得见的信号组成的信号组的至少一信号的第一音频频谱;再现器,适于从一个或多个EEG信号重复再现第二音频频谱;第一相关器,适于重复确定第一和第二音频频谱之间的第一相关度(如相干性);及控制单元,适于根据第一相关度(如相干性)改变前述处理。在本说明书中,表明两个信号的相似程度的相关度包括两个信号的电表示之间的数学相关。在实施例中,相关度基于相关系数的计算,例如皮尔森(Pearson)相关系数。两个信号x和y的皮尔森相关系数ρxy定义为协方差cov(x,y)除以各个标准偏差σx和σy的积。在优选实施例中,相关度为(数学)相干性。术语“相干性(coherence)”是来自信号处理的术语并在下面使用。该术语具有其通常的意思(以表明两个信号之间的关系,例如估计线性系统的输入信号和输出信号之间的功率传递)。两个信号x(t)和y(t)(t为时间)之间的相干性定义为:其中Pxy指x(t)和y(t)之间的交叉谱密度,及Pxx和Pyy分别指x(t)和y(t)的自谱密度,及f为频率。相干性函数coherencexy(f)具有0和1之间的值并通过最佳线性最小平方函数估计从x(t)可预测到何种程度的y(t)(t为时间),例如参见与信号处理有关的维基百科(Wikipedia)中的“相干性”条目。在本说明书中,x(t)可以是脑电波信本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种听力装置(1),适于安排在个人头部上或至少部分植入在个人头部中,其包括:提供一个或多个输入音频信号的输入单元(3、4、5、6);适于处理所述一个或多个输入音频信号中的至少一个以提供处理后的音频信号的信号处理电路(7、8);适于根据处理后的音频信号向个人提供听得见的信号的输出单元(10);适于检测个人的脑电势的两个以上电极(13、14、20);及适于从接收自所述两个以上电极(13、14、20)的电信号确定一个或多个EEG信号的脑电波测量电路(15、21、25);其特征在于,所述听力装置(1)还包括:第一频谱分析器(11、12),适于重复确定来自由所述一个或多个输入音频信号和所述听得见的信号组成的信号组的至少一信号的第一音频频谱;再现器(16),适于从所述一个或多个EEG信号重复再现第二音频频谱;第一相关器(17、18),适于重复确定第一和第二音频频谱之间的第一相干性;及控制单元(19),适于根据所述第一相干性改变所述处理。

【技术特征摘要】
2012.10.08 EP 12187625.4;2012.10.29 EP 12190377.71.一种听力装置(1),适于安排在个人头部上或至少部分植入在个人头部中,其包括:提供一个或多个输入音频信号的输入单元(3、4、5、6);适于处理所述一个或多个输入音频信号中的至少一个以提供处理后的音频信号的信号处理电路(7、8);适于根据处理后的音频信号向个人提供听得见的信号的输出单元(10);适于检测个人的脑电势的两个以上电极(13、14、20);及适于从接收自所述两个以上电极(13、14、20)的电信号确定一个或多个EEG信号的脑电波测量电路(15、21、25);其特征在于,所述听力装置(1)还包括:第一频谱分析器(11),适于重复确定来自由所述一个或多个输入音频信号和所述听得见的信号组成的信号组的至少一信号的第一音频频谱;再现器(16),适于基于线性或非线性刺激再现模型从所述一个或多个EEG信号重复再现第二音频频谱;第一相关器(17),适于重复确定第一和第二音频频谱之间的第一相干性;及控制单元(19),适于根据所述第一相干性改变所述处理。2.根据权利要求1的听力装置,其中所述再现器(16)适于使用在先行培训会话期间确定的再现参数再现所述第二音频频谱。3.根据权利要求1的听力装置,其中所述控制单元(19)适于以抵消检测到的所述第一相干性的减小的方式改变所述处理。4.根据权利要求1的听力装置,还包括:第二频谱分析器(12),适于重复确定来自所述信号组的至少一另外的信号的第三音频频谱;及第二相关器(18),适于重复确定第二和第三音频频谱之间的第二相干性,及其中所述控制单元(19)适于根据第一和第二相干性改变所述处理。5.根据权利要求4的听力装置,其中所述控制单元(19)适于以根据所述第一相干性的减小而增大第二相干性的方式改变所述处理。6.根据权利要求1的听力装置,其中所述控制单元(19)适于通过改变所述信号处理电路(7、8)的传递函数而改变所述处理。7.根据权利要求1的听力装置,其中所述输入单元包括至少一输入变换器,其安排成从个人环境接收声信号并适于根据所述声信号提供所述一个或多个输入音频信号中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·伦纳
申请(专利权)人:奥迪康有限公司
类型:发明
国别省市:

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