对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]人类的听觉涉及利用耳蜗中的毛细胞，其将音频信号变换或转换为听觉神经脉冲。由于很多不同原因而导致的听力损失通常有两种类型:传导性的和感觉神经的。当声音到达耳蜗中的毛细胞的正常的机械路径被阻碍时，传导性的听力损失发生。例如，这些声音路径可能由于听小骨损伤而被阻碍。传导性的听力损失经常可以通过利用常规的助听器(hearing aid)来治疗，所述常规的助听器将声音放大以使得音频信号到达耳蜗和毛细胞。一些类型的传导性听力损失也可以通过外科手术来治疗。
[0002]另一方面，感觉神经的听力损失是由于将声信号转换到听觉神经脉冲所需要的耳蜗中的毛细胞的缺失或损坏所导致的。不管声刺激有多大，遭受感觉神经的听力损失的人不能从常规的助听器系统获得显著益处。这是因为将声音能量转换为听觉神经脉冲的机制已经损坏。因此，在正常工作的毛细胞缺失的情况下，听觉神经脉冲是不能直接从声音生成的。
[0003]为了克服感觉神经的听力损失，开发了大量的耳蜗植入系统。通过以植入在耳蜗植入患者中的电极阵列所形成的一个或多个通道的方式直接将电刺激呈现到刺激部位(例如，听觉神经纤维)，耳蜗植入系统绕过耳蜗中的毛细胞。对刺激部位的直接刺激引起在大脑中对声音的感知以及对听力功能的至少部分的修复。
[0004]当耳蜗植入物最初植入在患者中时，以及其后与临床医生(例如，听觉病矫治专家)随访期间，使耳蜗植入系统适应患者通常是必要的。适应过程的目标之一是优化各种程序参数(例如，阈值级别(“T级别”)，最舒适刺激级别(“M级别”)、刺激率、输入动态范围(“IDR”)值等等)以适应患者的特定需求。因此，典型的适应会话涉及对各种程序参数的精神物理学确定，之后是与患者在门诊现场交谈期间的进一步调节。
[0005]在完整适应会话之后，当患者遇到真实世界(例如，餐馆、教室、教堂等)中的情况，他们抱怨未达最佳标准的声音质量和听力表现并非不常见。当前对临床来说，在这些真实世界的声学情景中测试患者是不切实际的。从而，没有大量的反复试验，难以生成明智的(informed)程序改变以改善程序问题。
【附图说明】
[0006]附图示出了各种实施例并且其为说明书的一部分。所示出的实施例仅为示例而未限制本公开的范围。在整个附图中，相同的或类似的附图标记指示相同的或类似的元件。
[0007]图1示出了根据本文所描述的原理的示例性耳蜗植入系统。
[0008]图2示出了根据本文所描述的原理的其中适应系统可以被选择性地和通信地耦合到耳蜗植入系统的示例性配置。
[0009]图3示出了根据本文所描述的原理的适应系统的示例性部件。
[0010]图4示出了根据本文所描述的原理的示例性声音库和示例性环境库。
[0011]图5示出了根据本文所描述的原理的示例性头部相关(head-related)脉冲响应集。
[0012]图6A示出了根据本文所描述的原理的示例性无回声脉冲响应集。
[0013]图6B是根据本文所描述的原理的房间模型的表。
[0014]图7示出了根据本文所描述的原理的示例性图形用户接口。
[0015]图8示出了根据本文所描述的原理的示例性图形用户接口。
[0016]图9示出了根据本文所描述的原理的对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染的示例性方法。
[0017]图10示出了根据本文所描述的原理的示例性计算设备。
【具体实施方式】
[0018]本文描述了对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染的系统和方法。如下文将要描述的，适应系统可以I)保持代表声音的库(即，声音库)的数据和代表环境的库(即，环境库)的数据，2)检测用户对被包括在声音的库中的声音和被包括在环境的库中的环境的选择，3)基于所选择的声音和所选择的环境生成代表声学场景的音频信号，以及4)使用该音频信号使耳蜗植入系统适应患者。
[0019]被包括在声音库中的每个声音可以代表可以被呈现给耳蜗植入患者的声内容。例如，声音库可以包括音乐、讲话(例如，用特定语言的讲话)、测试句子(例如，AzB1句子)、噪声、和/或可以被呈现给耳蜗植入患者的任何其他声内容。每个声音可以由特定声源(例如，任何性别的人、一个或多个乐器等等)来生成，并且可以由适应系统以一个或多个数据文件(例如，录制的音频文件)的形式来保持(例如，存储)。每个声音可以是“干燥的”或相对不依赖环境的(即，每个声音可以在最低限度地影响声音质量的环境(例如，无回声室)中录制)。
[0020]被包括在环境的库中的每个环境可以代表房间(例如，教室、会议室、起居室、办公室等)、地点(例如，餐馆、教堂、体育场等)、户外场所(例如，繁忙的街道、工地等)、和/或任何其他环境(在任意给定的时间耳蜗植入患者可以在其中)。在一些示例中，如下文将要描述的，环境的库可以包括一个或多个患者特定环境(例如，患者家的房间)。
[0021]如下文将更详细描述的，本文所描述的系统和方法可以允许用户(例如，临床医生)借助在试听室或其他专用设备方面可忽略的开销，选择性地将被包括在声音的库中的任意声音与被包括在环境的库中的任意环境组合以创建代表各种不同声学场景的音频信号。这些音频信号然后可以由适应系统呈现给正在与耳蜗植入系统适应的患者，以便于在各种收听条件下保证耳蜗植入系统的最佳操作。
[0022]为了说明，临床医生可以使用适应系统选择由女士生成的讲话的记录和代表教堂的环境。适应系统相应地可以组合所选择的讲话和环境(例如，通过将代表该讲话的声音波形和与所选择的环境相关联的头部相关的脉冲响应进行卷积)以渲染代表其中女士在教堂讲话的声学场景的音频信号。音频信号然后可以用于使耳蜗植入系统适应患者(例如，通过将该音频信号呈现给患者，检测患者响应于该音频信号所提供的反馈，以及基于该反馈来调节与耳蜗植入系统相关联的一个或多个程序参数)。
[0023]临床医生然后可能想要呈现给患者代表男士在相同教堂中讲话的音频信号。为了这个目标，临床医生可以选择由男士生成的讲话的记录并且指示适应系统将该男士讲话与代表该教堂的相同环境进行组合。适应系统相应地可以渲染代表其中男士在教堂讲话的声学场景的音频信号。该音频信号然后可以用于进一步使耳蜗植入系统适应该患者。
[0024]图1示出了示例性耳蜗植入系统100。如所示出，耳蜗植入系统100可以包括被配置为位于患者外部的各种部件，包括但不限于麦克风102、声音处理器104、头盔(headpiece) 106。耳蜗植入系统100可以进一步包括被配置为植入在患者内的各种部件，包括但不限于耳蜗植入物108和其上布置了多个电极112的引线110。如下文将更详细描述的，另外的或可替换的部件可以被包括在耳蜗植入系统100内，其可以服务特定实现。现在将更详细地描述图1中所示的部件。
[0025]麦克风102可以被配置为检测呈现给患者的音频信号。麦克风102可以以任何适当的形式来实施。例如，麦克风102可以包括“T-Mic”等，其被配置为放置在耳道入口附近的外耳内。这样的麦克风可以通过附接到耳钩的架或柄保持在耳道入口附近的外耳内，其中耳钩被配置为选择性地附接到声音处理器104。另外地或可替换地，麦克风102可以通过以下来实施:布置在头蓝106内的一个或多个麦克风、布置在声音处理器104内的一个或多个麦克风、一个或多个波束成形麦克风、和/或任何其他适合的麦克风，其可以服务特定实现。
[0026]声音处理器104 (即，被包括在声音处理器104内的一个或多个部件)可以被配置为引导耳蜗植入物108生成代表一个或多个音频信号(例如，麦克风102所检测到的一个或多个音频信号，其通过辅助音频输入端口的方式输入，等)的电刺激(本文也称为“刺激电流”)并且将其施加到与患者的听觉路径(例如，听觉神经)相关联的一个或多个刺激部位。示例性刺激部位包括但不限于耳蜗内的一个或多个位置、耳蜗核、下丘、和/或听觉路径中的任何其他核。为了这个目标，声音处理器104可以根据所选择的声音处理策略或程序来处理该一个或多个音频信号以生成用于控制耳蜗植入物108的适当的刺激参数。声音处理器104可以包括以下或者被以下实施:耳后(“BTE”)单元、身体穿戴设备、和/或可以服务特定实现的任何其他声音处理单元。
[0027]在一些示例中，声音处理器104可以通过头盔106和耳蜗植入物108之间的无线通信链路114的方式，无线地向耳蜗植入物108发送刺激参数(例如，以被包括在前向遥测序列中的数据字(data word)的形式)和/或功率信号。应当理解的是，通信链路114可以包括双向通信链路和/或一个或多个专用单向通信链路。
[0028]头盔106可以通信地耦合到声音处理器104，并且可以包括外部天线(例如，线圈和/或一个或多个无线通信部件)，该外部天线被配置为便于声音处理器104到耳蜗植入物108的选择的无线耦合。头盔106可以另外地或可替换地用于选择性地并且无线地将任何其他外部设备耦合到耳蜗植入物108。为了这个目标，头盔106可以被配置为固定到患者的头部并且被确定位置(posit1ned)以使得布置在头盔106内的外部