[发明专利]基于用户当前认知负荷的估计运行听力仪器的方法及助听器系统

说明书

本发明公开了基于用户当前认知负荷的估计运行听力仪器的方法及助听器系统。本发明方法包括：a)估计用户的当前认知负荷；b)根据用户的特定需要处理源自输入声音的输入信号；及c)根据用户的当前认知负荷的估计调整所述处理。本发明的优点在于助听器系统的功能适应用户的当前智力状态。用户的当前认知负荷的估计由认知负荷的直接测量或通过助听器系统中的在线认知模型产生。用户的认知状态或认知负荷的估计可基于用户的工作记忆容量的估计。本发明可用于听力受损用户的当前智力资源受到挑战的应用中。

本申请是中国专利申请第200910261360.6号、申请日为2009年12月22日、发明名称为“基于用户当前认知负荷的估计运行听力仪器的方法及助听器系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及助听器尤其涉及针对用户具体需要定制助听器。本发明具体涉及运行听力仪器处理输入声音及根据用户特定需要提供输出刺激的方法。

本发明还涉及用于处理输入声音及根据用户特定需要提供输出刺激的助听器系统。

此外，本发明涉及储存计算机程序的有形计算机可读介质及数据处理系统。

例如，本发明可用于听力受损用户当前的智力资源受到挑战的应用中。

背景技术

本发明的背景技术按两部分描述：

1、考察困难听音情形下工作记忆和认知负荷的效果

2、考察可改善/改进认知负荷的助听器信号处理

1、困难听音情形下工作记忆和认知负荷的效果

在最佳听音情形下，语音信号被容易且自动地处理。这意味着，所涉及的认知处理很大程度上是无意识和内隐处理。然而，听音条件经常欠佳，这意味着，内隐认知过程可能不足以解锁语音流中的含意。在对话中解决先前语音元素之间的歧义及构建前瞻交换的预期是可能出现的复杂过程的例子。这些过程是需要努力及有意识的过程，因而涉及外显认知处理。

工作记忆(WM)容量相对恒定，但个体之间存在差异(Engle et al.,1999)。在执行使工作记忆负重担的双任务时，在对两个任务分配认知资源的能力方面有很大的个体差异(Li et al.,2001)。然而，必须研究具有HI的人对语言理解过程的不同方面怎样分配其认知资源及保留多少认知备用容量(CSC)以在已成功完成听音时投入其它任务。

ELU(2003；Rudner,FooLunner,2008)依赖于长期记忆中的音位表示的质量、词汇访问速度、及工作记忆中的外显储存和处理容量。当从语音信号提取的音位信息在工作记忆中可快速和平稳匹配到长期记忆中的音位表示时，认知处理为内隐处理及ELU高。ELU框架预测在畅谈情形下何时出现失配，这不仅引出可测量的生理反应，而且还导致外显认知过程的参与，如进行比较、操纵和推断。这些过程涉及工作记忆中的外显处理和短期储存容量，其可称为复合工作记忆容量。因此，个体的复合工作记忆容量对补偿失配至关重要。

具有各种背景噪声或混响的听音情形使(语音)信号欠佳并不同程度地影响正常听力人员和听力受损人员的语音识别。

Lunner和Sundewall-Thorén(2007)的结果表明，在伴随慢速压缩和未调制噪声的受助情况下，测试对象的认知容量能起作用，但未超出大多数听力受损个体听者的容量限制。因而，个体外围听力损失抑制性能及该性能可由可听性说明。拥有较大的认知容量赋予相对小的好处。然而，在伴随快速压缩和变化的背景噪声的复杂情形下，为成功听音需要多得多的认知容量。因而，个体认知容量抑制性能及噪声下语音性能至少部分可从个体工作记忆容量说明。

此外，Sarampralis等(2008)已说明，定向传声器(相较于全向传声器)的约4dB的SNR改善(空间上分开的干扰源的衰减)意味着记忆(回忆)改善及较快的反应时间。Sarampralis等(2008)还说明了关于降噪系统的记忆(回忆)和反应时间的积极结果。