[发明专利]听力植入刺激的频率和延迟的双侧匹配

说明书

双侧听力植入系统具有左侧和右侧。在每一侧都有耳间延时(ITD)处理模块，基于限定的刺激通道组来调整刺激信号的ITD特征，所述的限定的刺激通道组包括：i.每一侧的顶端通道组，对应于最低范围的音频频率直到共同的顶端通道组上限频率，其中将相同数量的一个或多个刺激通道分配给每个顶端通道组，并且其中每一侧的对应顶端通道组刺激通道具有匹配的音频频带，以及ii.每一侧的一个或多个基底通道组，对应于顶端通道组上限频率以上的较高范围的音频频率。

本申请要求2014年12月18日提交的美国临时专利申请62/093,540的优先权，所述申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及听力植入系统，更具体地涉及双侧听力植入系统中的信号处理装置。

背景技术

如图1所示，正常的人耳通过外耳101将声音传送到鼓膜102，鼓膜移动中耳103的骨头，使耳蜗104的卵圆窗和圆窗开口振动。耳蜗104是绕其轴螺旋地卷曲约两周半的狭长管。耳蜗104包括通过耳蜗管连接的称为前庭阶的上通道和称为鼓阶的下通道。耳蜗104形成具有称为耳蜗轴的中枢的直立螺旋锥体，听神经113的螺旋神经节细胞位于其中。响应于由中耳103传送的接收的声音，充满流体的耳蜗104起到转换器的作用，产生传送到蜗神经113并最终传到大脑的电脉冲。

当沿着耳蜗104的神经基质将外部声音转换成有意义的动作电位的能力出现问题时，听力受损。为了改善受损的听力，已开发出听觉假体。例如，当损伤涉及中耳103的操作时，可以使用传统的助听器来向听觉系统提供声音放大形式的声学机械刺激。或者当损伤与耳蜗104有关时，有植入电极的耳蜗植入物能够用沿着该电极分布的多个电极触体发送的小电流来电刺激听神经组织。尽管以下讨论针对耳蜗植入物，但当刺激电极植入其他解剖结构时可以更好地服务于某些听力受损的人。因此，听力植入系统包括分别刺激听觉系统中的特定听觉目标的脑干植入物、中脑植入物等等。

图1还示出了典型耳蜗植入系统的一些构件，其中外部麦克风将音频信号输入提供到可实现各种信号处理方案的外部植入物处理器111。例如，在耳蜗植入领域中公知的信号处理方法包括连续交织采样(CIS)数字信号处理、通道特定采样序列(CSSS)数字信号处理(如美国专利No.6,348,070中所述，该专利通过引用并入本文)、谱峰(SPEAK)数字信号处理、精细结构处理(FSP)和压缩模拟(CA)信号处理。

然后，处理后的音频信号转换成数字数据格式来通过外部发射器线圈107传送到植入刺激器108中。除了接收处理后的音频信息，植入刺激器108还执行诸如纠错、脉冲形成等等附加信号处理，并且(基于提取的音频信息)产生通过电极引线109发送到植入电极阵列110的刺激信号。通常，电极阵列110在其表面上包括提供耳蜗104的选择性刺激的多个电极触体112。

双耳刺激长期以来一直用于助听器，但仅在最近开始常用于听力植入物如耳蜗植入物(CI)中。对于耳蜗植入物，双耳刺激需要具有两个植入电极阵列的双侧植入系统，每个耳朵中有一个。输入的左右侧声信号类似于助听器中的声信号，并且可以简单地分别是位于左耳和右耳附近的麦克风的输出信号。

图2示出了典型的双侧耳蜗植入信号处理系统中的各功能块。独立地在每一侧——左侧和右侧，输入感测麦克风201感测环境声音并将其转换为形成输入到系统的音频输入的代表性电信号。图3示出了来自输入感测麦克风201的短时段输入音频信号的典型示例。通过将输入音频信号分解成例如图4中示出的多个频谱带通信号的多个带通滤波器(BPF)202来馈送输入音频信号。如图5中所示，认为每个带通信号501具有精细结构分量502和包络分量503(通常由希尔伯特变换导出)。经滤波的包络信号504以与带通滤波器的基频F0相关的频率在零参考轴线附近振荡。