专利名称：听觉区域的脑血流量提高装置以及该装置所使用的模拟声源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使听觉区域的脑血流量提高的技术。
背景技术：
听性脑干反应(Auditory Brain-stem Response，ABR)在诊断上价值极高，在听障 和脑干损伤的诊断上可以期待宽广的临床应用。是婴幼儿的听觉损伤的筛查中也被使用的 反应，也是作为检查方法而被确立的技术。具体而言，从头皮上记录、检查通过从耳朵听到敲击声，使听觉神经系统兴奋而得 到的脑干部的电位。该反应具有很难受到意识或睡眠状态的影响，能够得到再现性极好且 稳定的波形的特征，也有人提出了利用该反应的检查装置或诱发电位检查装置(例如，参 照专利文献1)。而，已知一种叫做鸡尾酒会(Cocktail party)效应的脑部动作。其是指能听辨出 特定声源的现象。即，在纷杂的人群熙攘的状况下，想要注意并听到谈话对手的声音或稍隔 着距离但仍关心的事情就能听取到的现象，是指能够从多个重合的声源中只选择性地提取 特定的声源来听的、人的听觉的动作。通常认为人是一种在脑内区分多个存在的声源，从其他声源中仅分离、抽出特定 的声源的动物。作为该分离、抽出的条件，考虑有声源的高低、音色、声源的方向以及到声源 的距离等。而正因为在老年痴呆症患者中有很多老年性听障者，所以也有人指出两者中是否 存在某种程度的因果关系。老年性听障，具有随着年龄的增长左右两耳中的听力渐渐降低 的特征，以及在初期阶段较难听到高音部分，逐渐地进阶到连低音部也难以听到的特征。此 外，人们也考虑是否是脑对声音的处理能力也降低，所以变得即使听到声音也不能理解意 思，这个问题成为间接原因，而向痴呆症转移。但是，全无针对听障的训练方法及其装置等，人们期望具有某种训练效果的训练 方法。因此，本发明的发明人们提出了一种训练方法让听音者去听使声源从左右的某个方 向向相反侧移动所产生的声音(参照非专利文献1)。专利文献1 日本特开2006-239096号公报非专利文献1 坂田英昭、小山悟共著，“对听障有效的⑶册”，发行方株式会社 Makino出版，平成17年(2005年)9月25日发行
发明内容
关于上述提出的针对听障的训练方法，对于轻度的噪音性听障患者和感音性听障 者，具有某种程度的效果。因此，本发明的目的在于，得到使能够期待对听障的听音者更有训练效果的听觉 区域的脑血流量提高的装置。此外，另一个目的在于得到该装置中所用的模拟声源。
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为了解决上述问题，本发明提供一种听觉区域的脑血流量提高装置，其特征在于， 具备立体音响系统，在听音者的周围形成作为模拟的三维空间的广度的模拟声场；以及模拟声源重放装置，在该立体音响系统环境下提供听音者可以重复听取的模拟声 源，并将在预先决定了相对模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生声音 的模拟声源带来的声像提供给听音者。本发明的优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置的特征在于，所述立 体音响系统使用至少两个音响变换装置重放三维的立体声场。进而，本发明的听觉区域的脑血流量提高装置中使用的模拟声源的特征在于，在预先决定了相对于所述模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上 发生声音的将声像提供给听音者的模拟声源，包括将在朝向模拟声场内的听音者或者从听 音者远离的不同的模拟位置间移动的声像提供给听音者的装置。本发明的优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置中使用的模拟声源 的特征在于，在预先决定了相对于所述模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上 发生声音的将声像提供给听音者的模拟声源，包括将在包围模拟声场内的听音者的至少三 个模拟位置之间移动的声像提供给听音者的装置。此外，本发明的优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置中使用的模拟 声源的特征在于，除了在所述模拟声场中向听音者提供移动的声像的模拟声源以外，还包 括向听音者提供在模拟声场内的模拟位置上不移动的声像的模拟声源。进而，本发明优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置中使用的其它模 拟声源的特征在于，作为向听音者提供所述移动的声像的模拟声源，包含人的说话声、婴儿 的啼哭声、鸟鸣声、虫鸣声、乐器的声音中的任意一种。另外，本发明优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置中使用的其它模 拟声源的特征在于，作为向听音者提供所述不移动的声像的模拟声源，包含音乐、白噪声、 水流声、雨声、人的说话声、婴儿的啼哭声、鸟鸣声、虫鸣声、乐器的声音中的任意一种。进而，本发明优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的其它模 拟声源的特征在于，作为向听音者提供所述移动的声像的模拟声源，包括将不同的一定频 率的至少两个点声源各自分别地在朝向模拟声场内的听音者或从听音者远离的不同的模 拟位置间移动而得到的声像提供给听音者的装置。此外，本发明优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的其它模 拟声源的特征在于，所述模拟声源记录于可以输入到所述立体音响系统的记录媒质中。此外，本发明优选的实施方式中的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的其它模 拟声源的特征在于，所述模拟声源通过通信线路输入到立体音响系统。本发明中具备在听音者的周围形成作为模拟的三维空间的广度的模拟声场的立 体音响系统，以及模拟声源重放装置，将在预先决定了相对于模拟声场内的听音者的方向 和远近距离的模拟位置上发生声音的模拟声源带来声像提供给听音者，其中该模拟声源重 放装置是在该立体音响系统环境下向听音者提供可以重复听取的模拟声源的装置；使听音 者反复听取由该模拟声源重放装置重放的模拟声源，进行使听音者识别所述模拟声源的位 置的训练，对于本发明，能够期待提高听觉区域的脑血流量，能够期待对听障的听音者的训练效果具体而言，人具有在左右两耳听到一个声源时，即使不依靠视力也能仅通过两耳 的听觉在某种程度上确定声源的位置的能力。这可以说是由于具有两只耳朵而得到的能 力。通过以两只耳朵捕捉从一个声源发生的声波，而从两耳间产生的细微的音量差以及声 波的到达时间之差中察觉方向和距离。更详细地说，人类的左右耳间有十几cm的间隔，该 间隔以及头部带来的声波的遮蔽、衍射等给两耳间的音响信号带来了音量差和时间差，人 类具有根据该左右耳的微小的差异判断声源的方向以及与声源的远近距离的能力。由于处理具有上述这些来自两耳的微小的音量差、时间差等的信号的是脑的听觉 区域，所以通过使听音者听到向听音者提供在预先决定了相对于模拟声场内的听音者的方 向和远近距离的模拟位置上发生声音的声像的模拟声源，而使听音者识别所述模拟声源的 位置，从而在脑的听觉区域上，血流量提高，通过反复进行，在听觉区域脑被活化，能够期待 对于听障的听音者的训练效果。由于作为使听音者听到的声音，用实在的声源产生的声像则能容易地通过视觉把 握声源的位置，所以可以认为是完全没有听觉视野的脑血流量的提高效果的方案。此外，虽 然在蒙上眼睛的状态下，向听音者提供由实在的声源产生的声像，来进行使其判断声源的 方向、到声源的远近距离的训练，也能期待训练效果，但是即使在蒙上眼睛的状态下，听音 者也能听辨出训练前的实在声源的设置状态，所以不能期待高的训练效果。因此，使用包含 在听音者的周围形成作为模拟的三维空间的广度的模拟声场的立体音响系统的装置。作为本发明的模拟声源，是向听音者提供使听音者听到在预先决定了相对于模拟 声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生声音的模拟声源形成的声像的装置， 对于听音者，能够提供使听音者存在于实在的一个以上声源包围的空间(即、声场)内的实 在的位置(对于听音者确定了方向和远近距离的位置)上的声像的模拟声源即可。因此， 优选上述的立体音响系统给听音者提供正确的音像定位(声源的方向和距离的判断)。作为本发明的立体音响系统，在听音者的周围形成作为模拟的三维空间广度的模 拟声场，向听音者提供正确的声像定位。即可作为提供模拟声场的装置，使用至少两个音响 变换装置，再现三维的立体声场即可。例如，作为音响变换装置能够例举出使用了扬声器 的2ch立体声系统、3ch、4ch、5. lch、6ch等的多声道的环绕系统等。此外，作为音响变换装置，可以是使用接近耳朵的扬声器或塞入耳朵的耳机等的 头戴式耳机，也可以是除了使用将通常的振动变换为声波的扬声器或耳机的装置以外、将 振动直接传递到头骨或颚骨的骨传导头戴式耳机。另外，作为头戴式耳机环境中的立体音 响系统，是基于双耳或全体声音(Holophonic)等的录音方式的系统，更优选的是能够向听 音者提供正确的声像定位的系统。使用由这样的立体音响系统环境下，和向听音者提供正确的声像定位的模拟声源 所构成的装置，使人在立体音响系统环境下反复听到模拟声源并识别模拟声源的位置，从 而在听觉区域活化脑，能够期待对于听障的训练效果。从而，作为本发明的听觉区域的脑血流量提高装置所用的模拟声源，优选听音者 关于声源能够确定发声的位置的装置。例如，警报那样的一定频率的声音、合成多个频率声 音的声音、以一定周期变化频率或强度的声音那样的人工的声音等，特别是更优选人的说 话声、婴儿的啼哭声、鸟鸣声、虫鸣声、乐器的声音中，听音者能够作为个体进行识别的。
关于该模拟声源的运动，可以使模拟声源的位置缓缓地移动，也可以使其飞快地 移动。例如，构成为在朝向位于模拟声场的中心的听音者或远离听音者等不同的模拟位置 间移动，或在包围听音者的至少三个模拟位置间移动即可。即，作为模拟声源，优选为向听 音者提供向模拟声场内的听音者缓缓靠近并从听音者的旁边通过远去的朝向听音者的、或 听音者近处的物体从听音者处离开的声像；或者是在听音者的周围有一定距离或远远近近 地移动那样地，在包围模拟声场内的听音者的至少3个模拟位置间移动的声像。作为本发明的模拟声源，优选地，除了将移动的声像提供给听音者的模拟声源之 外，还包含将在模拟声场内的模拟位置上不移动的声像提供给听音者的模拟声源。这是对 听音者训练鸡尾酒会效应，能够期待进一步提高听觉区域的脑血流量。S卩，通过一边使听音者听到在模拟声场内的模拟位置上不移动的声像，但又一边 向听音者提供移动的声像，从而听音者的注意力指向移动的声源，由于该注意力，脑的听觉 区域变得活跃地活动，使听觉区域的脑血流量提高，能够期待对于听障的听音者的训练效^ ο作为向听音者提供不移动的声像的模拟声源，向听音者提供声像不移动的情境即 可，优选地，为了使听音者能够快速地追踪到移动的声像，能够举出，例如BGM那样的管弦 乐演奏的音乐、白噪声、水流声、雨声、人的讲话声、婴儿的哭声、鸟鸣声、虫鸣声、乐器的声
立绝 曰寺°本发明是能够期待使听觉区域的脑血流量提高的装置，具有能够期待对于听障的 听音者训练效果。并且，具有能够得到该装置中所用的模拟声源的效果。
图1是示出氧化血红朊(oxy-Hb)与脱氧化血红朊(deoxy-Hb)的吸光系数的变化 例的曲线图。图2是示出各计测地点和头部的分布的说明图。图3是示出声源A、B的移动的说明图。图4是示出听到图3所示的声源的听音者的脑血流量变化的说明图。图5是作为比较，示出听到不移动的3KHz的声音的听音者的脑血流量变化的说明 图。图6是说明其它模拟声源的例子的说明图。图7是示意性地示出听障患者A在各条件下的光topography中的脑血流量变化 的附图，示出了各条件下的听觉区域(头侧部椭圆位置)的氧化血红朊(oxy-Hb)与脱氧化 血红朊(deoxy-Hb)的吸光系数的变化例的曲线图。图8是示出听障患者B在各条件下的左右的听觉区域的各计测地点中的氧化血红 朊(oxy-Hb)与脱氧化血红朊(deoxy-Hb)的吸光系数的变化的曲线图。图9是示出听障患者C在各条件下的左右的听觉区域的各计测地点中的氧化血红 朊(oxy-Hb)与脱氧化血红朊(deoxy-Hb)的吸光系数的变化的曲线图。
具体实施例方式1.脑血流计测装置
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在本例中所用的脑血流量的计测使用了光topography装置。该光topography 装置是使用对生物体透过性高的近红外区域的光而捕捉脑局部性脑血流的变化，对脑的活 动进行图像化的装置。如果通过光纤从头皮之上向颅骨内照射近红外线，则通过骨头的光 在脑组织内散射，一部分返回头皮上。通过检测/计测从大脑皮质附近的头皮上通过深度 20mm左右的组织返回的近红外线，得知处于大脑皮质中神经细胞的活动的状态。该近红外区域的波长域中，具有氧化血红朊(oxy-Hb)与脱氧化血红朊 (deoxy-Hb)的吸光系数不同的特征，所以能够通过2波长分光计测来测定两种血红朊的浓 度变化。一般地，是称为近红外分光法(Near-infrared spectroscopy (NIRS))的方法。光topography是应用该近红外分光法来计测脑活动的技术。听音者通过佩戴这 样的安装有光纤的帽子就能简便地观察日常的脑活动(脑的血流量变化)。红光纤照射光， 蓝光纤检测光。将照射点、检测点分开约3cm而交替地配置，计测位于其之间的检测地点上 的大脑皮质的活动。通过同时计测多个计测地点，能够使脑活动图像化。图1是示出氧化血红朊(oxy-Hb)与脱氧化血红朊(deoxy-Hb)的吸光系数的变化 例的曲线图。横轴是时间(秒)，纵轴是血红朊信号变化(mM*mm)。如图1所示，例如伴随 30秒钟的声音刺激(图中S表示的区域)，虚线所示的氧化血红朊(oxy-Hb)增加，伴随于 此，实线所示脱氧化血红朊(deoxy-Hb)减少。S卩，针对声音刺激的计测地点的有意的脑血流量的变化是指，从声音的刺激中，由 虚线所示的氧化血红朊的吸光系数缓缓上升，并且伴随该氧化血红朊的吸光系数的变化， 稍许延迟后脱氧化血红朊下降。其后，氧化血红朊的吸光系数缓缓下降，并且伴随该氧化血 红朊的吸光系数的变化，稍许延迟后脱氧化血红朊上升。图2是示出各计测地点和头部的分布的说明图。图2中虚线所示的区域是属于听 觉区域的区域。如图2所示，在本实施例中，计测地点测定了 44处。在该44个计测地点内， 重点调查存在于虚线所示的区域内的计测值点的动向。2.模拟声源首先，作为是让听音者听的模拟声源，使用人的说话声、婴儿的哭声、鸟鸣、虫鸣、 乐器的声音这样的、听音者作为个体能够识别的声源，而为了测定声源的移动带来的脑血 流的变化，使用合成多个频率的声音而得到的声音。具体而言，使用图3所示的模拟声源。图3是示出声源A、B的移动的说明图。如 图所示，作为两个声源A、B，用斜线图案示出的圆表示各个声源A、B的位置，圆的大小表示 上下方向上的模拟声源的高度位置。各声源A、B在图3的a图 g图所示的位置上定位一 定时间，并向下一个位置移动。以下的表1是表示各声源A、B的经过时间和声源位置的表。详细地说，如表1以 及图3所示，图3的a图 g图表示表1的经过时间在00 60秒之间的包围听音者30的 模拟声场内的两个模拟声源A、B的位置以及移动。另外，模拟声源A是合成IkHz与1. 4kHz 的正弦波而得到的声源，模拟声源B是合成IkHz与1. 2kHz的正弦波而得到的声源。表1
权利要求
一种听觉区域的脑血流量提高装置，其特征在于，具备立体音响系统，在听音者的周围形成作为模拟的三维空间的广度的模拟声场；以及模拟声源重放装置，在该立体音响系统环境下提供听音者可以重复听取的模拟声源，并将在预先决定了相对于模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生声音的模拟声源带来的声像提供给听音者。
2.根据权利要求1所述的听觉区域的脑血流量提高装置，其特征在于，所述立体音响 系统使用至少两个音响变换装置重放三维的立体声场。
3.根据权利要求1或2所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟声源，其特 征在于，在预先决定了相对于所述模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生 声音的将声像提供给听音者的模拟声源，包括将在朝向模拟声场内的听音者或者从听音者 远离的不同的模拟位置间移动的声像提供给听音者的装置。
4.根据权利要求1或2所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟声源，其特 征在于，在预先决定了相对于所述模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生 声音的将声像提供给听音者的模拟声源，包括将在包围模拟声场内的听音者的至少三个模 拟位置间移动的声像提供给听音者的装置。
5.根据权利要求3至4中任意一项所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟 声源，其特征在于，在所述模拟声场中，除了向听音者提供移动的声像的模拟声源以外，还包括向听音者 提供在模拟声场内的模拟位置上不移动的声像的模拟声源。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟 声源，其特征在于，作为向听音者提供所述移动的声像的模拟声源，包含人的说话声、婴儿的啼哭声、鸟鸣 声、虫鸣声、乐器的声音中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟声源，其特征在于，作为向听音者提供所述不移动的声像的模拟声源，包含音乐、白噪声、水流声、雨声、人 的说话声、婴儿的啼哭声、鸟鸣声、虫鸣声、乐器的声音中的任意一种。
8.根据权利要求3至4中任意一项所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟 声源，其特征在于，作为向听音者提供所述移动的声像的模拟声源，包括将不同的一定频率的至少两个点 声源各自分别地在朝向模拟声场内的听音者或从听音者远离的不同的模拟位置间移动而 生成的声像提供给听音者的装置。
9.根据权利要求3至8中任意一项所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模拟 声源，其特征在于，所述模拟声源记录于可以输入到所述立体音响系统的记录媒质中。
10.根据权利要求3至8中任意一项所述的听觉区域的脑血流量提高装置所使用的模 拟声源，其特征在于，所述模拟声源通过通信线路输入到立体音响系统。
全文摘要
本发明涉及能够期待对于听障的听音者更有训练效果的、使听觉区域的脑血流量提高的、听觉区域的脑血流量提高装置以及该装置所使用的模拟声源。该听觉区域的脑血流量提高装置具备立体音响系统，在听音者的周围形成作为模拟的三维空间的广度的模拟声场，以及模拟声源重放装置，在该立体音响系统环境下向听音者提供可以重复听取的模拟声源，并将在预先决定了相对于模拟声场内的听音者的方向和远近距离的模拟位置上发生声音的模拟声源带来声像提供给听音者。
文档编号A61F11/00GK101945626SQ20098010497
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月16日 优先权日2008年2月15日
发明者坂田英明, 小山悟 申请人:小山悟;坂田英明