基于用戶當前認知負荷的估計運行聽力儀器的方法及助聽器系統技術方案

本發明專利技術公開了基于用戶當前認知負荷的估計運行聽力儀器的方法及助聽器系統。本發明專利技術方法包括：a)估計用戶的當前認知負荷；b)根據用戶的特定需要處理源自輸入聲音的輸入信號；及c)根據用戶的當前認知負荷的估計調整所述處理。本發明專利技術的優點在于助聽器系統的功能適應用戶的當前智力狀態。用戶的當前認知負荷的估計由認知負荷的直接測量或通過助聽器系統中的在線認知模型產生。用戶的認知狀態或認知負荷的估計可基于用戶的工作記憶容量的估計。本發明專利技術可用于聽力受損用戶的當前智力資源受到挑戰的應用中。

【技術實現步驟摘要】
基于用戶當前認知負荷的估計運行聽力儀器的方法及助聽器系統本申請是中國專利申請第200910261360.6號、申請日為2009年12月22日、專利技術名稱為“基于用戶當前認知負荷的估計運行聽力儀器的方法及助聽器系統”的分案申請。
本專利技術涉及助聽器尤其涉及針對用戶具體需要定制助聽器。本專利技術具體涉及運行聽力儀器處理輸入聲音及根據用戶特定需要提供輸出刺激的方法。本專利技術還涉及用于處理輸入聲音及根據用戶特定需要提供輸出刺激的助聽器系統。此外，本專利技術涉及儲存計算機程序的有形計算機可讀介質及數據處理系統。例如，本專利技術可用于聽力受損用戶當前的智力資源受到挑戰的應用中。
技術介紹
本專利技術的
技術介紹
按兩部分描述：1、考察困難聽音情形下工作記憶和認知負荷的效果2、考察可改善/改進認知負荷的助聽器信號處理1、困難聽音情形下工作記憶和認知負荷的效果在最佳聽音情形下，語音信號被容易且自動地處理。這意味著，所涉及的認知處理很大程度上是無意識和內隱處理。然而，聽音條件經常欠佳，這意味著，內隱認知過程可能不足以解鎖語音流中的含意。在對話中解決先前語音元素之間的歧義及構建前瞻交換的預期是可能出現的復雜過程的例子。這些過程是需要努力及有意識的過程，因而涉及外顯認知處理。工作記憶(WM)容量相對恒定，但個體之間存在差異(Engleetal.,1999)。在執行使工作記憶負重擔的雙任務時，在對兩個任務分配認知資源的能力方面有很大的個體差異(Lietal.,2001)。然而，必須研究具有HI的人對語言理解過程的不同方面怎樣分配其認知資源及保留多少認知備用容量(CSC)以在已成功完成聽音時投入其它任務。ELU(2003；Rudner,Foo&Lunner,2008)依賴于長期記憶中的音位表示的質量、詞匯訪問速度、及工作記憶中的外顯儲存和處理容量。當從語音信號提取的音位信息在工作記憶中可快速和平穩匹配到長期記憶中的音位表示時，認知處理為內隱處理及ELU高。ELU框架預測在暢談情形下何時出現失配，這不僅引出可測量的生理反應，而且還導致外顯認知過程的參與，如進行比較、操縱和推斷。這些過程涉及工作記憶中的外顯處理和短期儲存容量，其可稱為復合工作記憶容量。因此，個體的復合工作記憶容量對補償失配至關重要。具有各種背景噪聲或混響的聽音情形使(語音)信號欠佳并不同程度地影響正常聽力人員和聽力受損人員的語音識別。Lunner和Sundewall-Thorén(2007)的結果表明，在伴隨慢速壓縮和未調制噪聲的受助情況下，測試對象的認知容量能起作用，但未超出大多數聽力受損個體聽者的容量限制。因而，個體外圍聽力損失抑制性能及該性能可由可聽性說明。擁有較大的認知容量賦予相對小的好處。然而，在伴隨快速壓縮和變化的背景噪聲的復雜情形下，為成功聽音需要多得多的認知容量。因而，個體認知容量抑制性能及噪聲下語音性能至少部分可從個體工作記憶容量說明。此外，Sarampralis等(2008)已說明，定向傳聲器(相較于全向傳聲器)的約4dB的SNR改善(空間上分開的干擾源的衰減)意味著記憶(回憶)改善及較快的反應時間。Sarampralis等(2008)還說明了關于降噪系統的記憶(回憶)和反應時間的積極結果。相較于正常聽力的人，由于耳蝸損傷的知覺后果如時間和頻率分辨力降低、利用時域細微結構困難、分組聲音流的能力更差及隔離聲音流的能力更差，聽力受損將限制傳給大腦的信息量及信號信息質量更差。因而，對于聽力受損人員，更多的情形將引起需要努力的外顯處理。例如，相較正常聽力人員，聽力受損人員更易受混響、背景噪聲尤其是起伏噪聲或其它講話者的影響，及具有更差的空間分離能力。2、可改善/改進認知負荷的助聽器信號處理助聽器具有幾個目的：首先，它們通過使用(具有快或慢時間常量的)多通道壓縮放大系統補償降低的弱音敏感性及響度的異常增大(快速壓縮在某些情況下實際上可看作降噪系統，例如參見Naylor等(2006))。此外，有可減少認知負荷的“幫助系統”，其在某些情形下用于改善噪聲中的語音識別及在其它情形下當不存在語音時用于增加舒適度。Edwards等(2007)已說明，定向傳聲器及降噪系統相比于未處理情形增加記憶并減少反應時間，即表明認知負荷較小。這些幫助系統的主要組成為定向傳聲器和降噪系統。幫助系統通常基于來自檢測器的信息自動調用，前述檢測器如語音/無語音檢測器、信噪比檢測器、前/后檢測器及能級檢測器。暗含的假設為檢測器可幫助區分“較容易的”聽音情形和更“困難”/苛求的情形。該信息用于使幫助系統的接通和斷開自動化以幫助用戶在不存在語音時具有舒適的監視聲音處理及在處于苛求的暢談情形時具有更強烈的定向傳聲器配置和降噪系統。“幫助系統”僅在某些聽音情形下使用，因為它們僅在這些情形下具有好處；而在其它情形下，它們實際上可能無益，例如，調用定向傳聲器將衰減來自不同于正面方向的其它方向的聲音，在只有少許背景噪聲和/或來自后面的信息很重要的情形下，定向傳聲器實際上可能惡化定位及可能相較全向傳聲器需要更多的努力。因而，定向系統可能負面影響自然性、定向能力及目標信息、定位能力。降噪系統存在類似的缺陷。US6,330,339描述了助聽器，包括用于檢測佩戴者的條件(生物信息、運動)的裝置及用于基于預定算法確定助聽器的工作模式的裝置。條件檢測裝置分別使用脈沖傳感器、腦波傳感器、傳導率傳感器和加速度傳感器的輸出。藉此可改變助聽器的特性從而適應佩戴者的條件。
技術實現思路
調用這些幫助系統的決定可取決于助聽器用戶的認知狀態。例如，用戶認知狀態或認知負荷的估計可基于用戶工作記憶容量的估計。例如，如Lunner(2003)和Foo等(2007)中所示，工作記憶(WM)性能和噪聲下語音識別閾(SRT)之間的相干性表明具有高WM容量的人相較具有低WM容量的人對噪聲更耐受。這表明，當定向傳聲器系統或降噪系統在使用中時，具有高WM的人或許將不具有相同的(SNR)閾值。此外，對一人為苛求的情形在對另一人時可能為“容易的”情形，取決于它們的工作記憶容量。及，這是這里的要點，當該情形高度依賴于(個體)外顯處理時，可能需要切換到幫助系統以能夠管理該情形。此外，在將來，我們將看到甚至更強烈的降噪系統如時頻掩蔽(Wangetal.,2008)或語音增強系統(如Hendriksetal.,2005)及在某些情形下非常有幫助但在其它情形下無益的強烈的定向系統。因此，將需要個別地確定何時及在哪些情形下轉換到幫助系統。本專利技術的目標在于提供改進的聽力儀器定制。本專利技術的目標由所附權利要求中限定的及下面描述的專利技術實現。方法本專利技術的目標由運行聽力儀器處理輸入聲音并根據用戶的特定需要提供輸出刺激的方法實現。該方法包括：a)估計用戶的當前認知負荷；b)根據用戶的特定需要處理源自輸入聲音的輸入信號；c)根據用戶的當前認知負荷的估計調整所述處理。這具有助聽器系統的功能性與用戶的當前智力狀態相適應的優點。本專利技術通過利用認知負荷的直接測量或來自助聽器中的在線認知模型的認知負荷估計解決上述問題，其中助聽器的參數已進行調節以適配個體用戶。當認知負荷的直接測量表明高負荷或認知模型預測已超出當前用戶的認知極限時，激活幫助系統如定向傳聲器、降噪方案、時頻掩蔽方案以降低認知負荷。根本文檔來自技高網...

【技術保護點】
助聽器系統，包括適于由用戶佩戴在耳朵處或耳上的聽力儀器，所述聽力儀器包括適于根據聽力受損用戶的特定需要處理輸入聲音并提供輸出刺激的信號處理器，所述聽力儀器包括耳內ITE部件，所述ITE部件適于完全或部分位于用戶耳道中，其中，所述ITE部件包括位于所述ITE部件表面上或從其伸出的兩個電端子。

【技術特征摘要】
2008.12.22 EP PCT/EP2008/068139;2009.04.21 US 61/11.助聽器系統，包括適于由用戶佩戴在耳朵處或耳上的聽力儀器，所述聽力儀器包括適于根據聽力受損用戶的特定需要處理輸入聲音并提供輸出刺激的信號處理器，所述聽力儀器包括耳內ITE部件，所述ITE部件適于完全或部分位于用戶耳道中，其中，所述ITE部件包括位于所述ITE部件表面上或從其伸出的兩個電端子。2.根據權利要求1所述的助聽器系統，其中，所述ITE部件包括適于特定給用戶耳道的塑模。3.根據權利要求1所述的助聽器系統，包括所述聽力儀器的耳后式BTE部件，其中所述BTE部件適于位于用戶耳朵后面。4.根據權利要求1所述的助聽器系統，其中，所述處理適于獨立于所述電端子提供的信號。5.根據權利要求1所述的助聽器系統，其中，所述電端子特別適于從用戶拾取與用戶的認知負荷的直接測量有關的電信號。6.根據權利要求1所述的助聽器系統，其中，所述電端子全部服務于同一目的。7.根據權利要求1所述的助聽器系統，其中，所述電端子全部服務于不同目的。8.根據權利要求1所述的助聽器系統，包括測量單元，所述測量單元包括用于拾取用戶身體的電壓變化的測量電極或電端子。9....

【專利技術屬性】
技術研發人員：T·倫內，
申請(專利權)人：奧迪康有限公司，
類型：發明
國別省市：丹麥,DK