CN105933840A - 耳膜挂持的耳蜗助听器 - Google Patents

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Abstract

一种耳蜗助听器，用于协助一使用者获得听力，包含耳蜗电极以及驱动电路。耳蜗电极供置入使用者的耳蜗。驱动电路具有一壳体，壳体供安装在使用者一耳膜上的一孔洞。驱动电路连接在耳蜗电极，针对一声音数据进行信号处理，产生对应的一驱动信号，驱动信号供驱动耳蜗电极，对于耳蜗上的听觉神经细胞进行对应的刺激，以让使用者产生听觉。

Description

耳膜挂持的耳蜗助听器
技术领域
本发明有关于一种耳蜗助听器，且特别关于一种可安装在耳膜上的耳蜗助听器。
背景技术
有很多人出生就因为各种听觉器官异常或因为外伤、疾病导致听觉丧失。对于出生就没有听觉的小孩来说，连学习讲话都有很大的困难。因此，如何对于听不到的人提供听觉重建是一件非常具有价值的工作。
发明内容
为了重建听觉，本发明提出一种耳膜挂持的耳蜗助听器。
根据本发明第一实施例，提供一种耳蜗助听器，用于辅助一使用者的听力。这个耳蜗助听器包含一耳蜗电极与一驱动电路。驱动电路具有一壳体，供安装在使用者一耳膜上的一孔洞。驱动电路连接在耳蜗电极，针对一声音数据进行信号处理，产生对应的一驱动信号。驱动信号供驱动耳蜗电极直接在耳蜗产生对应声音数据的电流刺激，协助用户听到声音数据对应的声音。
耳蜗电极可以用不同的电极金属线搭配稳定的硅胶或其它材质，暴露接触耳蜗的部分区域，通过施放适当的电流来刺激接触的听觉神经细胞。
驱动电路有对应的壳体，其中有一部分安装挂在耳膜上的孔洞。相对的电路以及电池供应可以挂在上述的壳体，或是延伸的其它部分的壳体。壳体可使得驱动电路保持在一适当位置，不会随着内耳清除异物的过程而被带动。
这里提到的驱动电路可以有各种不同的设计方式，可以包含各种数字信号处理电路，也可以只包含最简单的电流、电压信号处理，例如数字转模拟电路（DAC）。
除了驱动电路跟耳蜗电极，助听器也可以包含数字处理电路，供产生与调整声音数据。例如，对于外在声音进行降噪的处理，调整声音波形，解决回音（Echo Cancellation）等。这个数字处理电路可以实作成对应的集成电路芯片。
此外，助听器也可以包含一声音收集器与一声音放大器。声音收集器，例如麦克风，用来收集一外在声音。声音放大器则用来放大外在声音，以产生声音数据。
为了收集清楚的外在声音，麦克风等声音收集器可以安装在耳朵外部，并通过有线或是无线的方式将相关的数据传给驱动电路，驱动耳蜗电极产生适当的刺激电流。
如果是用无线的方式传递资料，可以是各种公开的通讯协议，例如蓝芽、无线USB、ZigBee、Wi-Fi，或是针对助听器特别设计、私人定义的通讯协议。
另一个可能的作法包含在耳蜗助听器安装部分无线电路，可用于接收一无线信号，并且将无线信号转换成声音数据。其中，无线信号可来自手机或是其它的手持式电子装置。
或是，耳蜗助听器也可以包含处理电路安装在一般眼镜或智能眼镜。处理电路供产生声音数据给驱动电路。
耳蜗电极可以有多种不同的作业模式，并且针对各个作业模式设计不同的参数与处理声音的工作算法。举例来说，假如耳蜗电极与驱动电路有跟手机等外部的电子装置连接，部分的运算可以外包给手机等电子装置进行运算，耳蜗电极与驱动电路和对应安装在内耳的电路部分只提供最基本的声音输出功能，以便节省电力的消耗。此外，声音数据也可以通过外在的手持装置作更复杂的加工处理，以更符合各种辅助听力的设计。
另外，无线信号也还包含一控制信号，用以调整耳蜗电极的输出参数。例如，可调整两耳配戴的助听器相对的输出功率，以避免两耳听觉因为差异带来的不舒适感。
此外，耳蜗助听器还可包含一耳膜部分电源电路，提供电力给耳蜗电极与驱动电路。随着目前无线充电技术持续改良，各种无线充电的技巧可以搭配上述的助听器进行结合设计，以提供更具生活便利性的助听器。
由于听觉还包括提供人类对于物体方向的认知，因此耳蜗助听器的声音处理可以加上提供定位感知的声音信号。举例来说，多个不同位置的麦克风可以搜集同样的外在声音。由于其所属的位置不同，收集到的声音唯有一定的时间差。人脑可以通过辨识这些时间差，辨识出发出声音的物体，例如车辆、脚步声等位置，进而作为其运动或回应的基础。
甚至，由于定位感知信号还可能影响到平衡，因此，可以针对不同的双耳听觉状况，提供不同的参数设定与调整，以提供更舒适的耳蜗助听器配戴结果。由于这种参数调整可能需要针对不同的环境、比较长的调整时间，可以将相关的设定安装在手机等可持式电子装置，让用户自行根据感觉，存放多组场景参数，以及调整两耳听觉相对的输出参数。举例来说，在看电视、上课、与人交谈、自己跟自己说话学习语言等，都可以作不同的场景设定。通过这样的作法，使用者可以根据简单的选择场景，就可以导入对应的参数提供最适合的声音输出。场景的选择甚至可以通过GPS、Wi-Fi信号、时间等信息进行智能型判断自动选择。
另外，由于声音数据是经过处理的信号，理论上未必一定要跟外在原始的声音信号保持一致。换言之，声音数据可经过一转译处理，将外在原始的声音信号转换成一对应但已经更换内容的声音数据。
举例来说，声音数据为从外在原始的声音信号撷取出部分内容，并且进行重复播放。例如对于外在原始的声音信号进行分析，找出关键词，并且只输出这些关键词。例如，对于认知速度比较慢的老人家来说，如果可以分析外在的声音内容，并且只重复播放几次关键词，可以让戴助听器的老人家更快的理解声音背后的信息。另外，也可以对于听到的声音进行录制，并且让使用者可以选择回放刚才听到的内容。这些外在原始的声音信号可以是真的外在物体发出的声音，也可以是电子装置产生的声音信号，例如闹钟声音等。除此以外，声音信号还可以是经过语言翻译处理的结果，或是处理方言、强调、速度之后的结果。
例如有些老人家可能只听得懂方言，但其孙子可能只会说官方语言。这时候可以设定方言翻译成官方语言，搭配可录音重新播放的功能，可以大幅增加老人家跟孙子之间的沟通，对于人类生活质量的提升产生正面的帮助。
附图说明
图1是本发明第一实施例的耳蜗助听器的示意图。
图2是本发明第二实施例的耳蜗助听器的示意图。
图3是耳膜上动手术切开的伤口与最后愈合的伤口的示意图。
图4是根据本发明一实施例的耳蜗助听器的架构示意图。
图5是根据本发明一实施例的耳蜗助听器硬件架构示意图。
图6是本发明另一实施例的耳蜗助听器的配置示意图。
图7是本发明另一种实施例的耳蜗助听器的配置示意图。
图8是本发明另一种实施例的耳蜗助听器与外在装置的互动方式的示意图。
图9是本发明一实施例的部分组件安装在智能眼镜或一般眼镜的示意图。
主要组件符号说明：
101：驱动电路
102：声音收集器
105：耳蜗电极
121：耳膜
122：耳蜗
201：耳膜
202：小孔
203：小孔
31：耳膜
311：小孔
32：壳体
33：信号线
341：耳蜗电极
41：耳蜗电极
42：驱动电路
43：数字处理电路
44：声音放大器
45：声音收集器
50：内耳部份
51：外耳部份
60：内耳部份
61：外耳部份
70：内耳部份
71：第一外部装置
72：第二外部装置
81：智能眼镜
82：外耳部份。
具体实施方式
请参考图1的本发明第一实施例的耳蜗助听器的示意图，用于协助一使用者获得听力。这个耳蜗助听器包含一耳蜗电极105、一具有壳体的驱动电路101。耳蜗电极105供置入使用者的耳蜗122。驱动电路101是利用其壳体置在使用者一耳膜121，特别是安装在使用者耳膜121的孔洞，并且电性连接在耳蜗电极105。驱动电路101用以针对一声音数据进行信号处理，产生对应的一驱动信号，再以驱动信号驱动耳蜗电极105，使得耳蜗电极105对于耳蜗122的听觉神经细胞进行电流刺激，以协助用户听到声音数据对应的声音。
耳蜗电极105可以用不同的电极金属线搭配稳定的硅胶或其它材质，暴露接触耳蜗的部分区域，通过施放适当的电流来刺激接触的听觉神经细胞。
驱动电路101的壳体，是用以安装在耳膜121上的孔洞，以避免驱动电路101及耳蜗电极105的滑动，产生固定效果。例如，壳体的一接触部分抵接孔洞对应的耳膜121部分，并且通过抵接支撑驱动电路101保持在一适当位置。这里提到的驱动电路101可以有各种不同的设计方式，可以包含各种数字信号处理电路，也可以只包含最简单的电流、电压信号处理，例如数字转模拟电路（DAC）。
除了驱动电路101跟耳蜗电极105，耳蜗助听器也可以包含数字处理电路，供产生与调整声音数据。例如，对于外在声音进行降噪的处理，调整声音波形，解决回音（Echo Cancellation）等。这个数字处理电路可以实作成对应的集成电路芯片。
请参考图2的本发明第二实施例的耳蜗助听器的示意图。此外，耳蜗助听器也可以包含一声音收集器102与一声音放大器。声音收集器102，例如麦克风，用来收集一外在声音。声音放大器则用来放大外在声音，以产生声音数据。
如图2的本发明第二实施例的耳蜗助听器的示意图。为了收集清楚的外在声音。因此，麦克风等声音收集器102可以安装在耳朵外部，例如安装在靠近外耳的部分，并通过有线或是无线的方式将相关的数据传给亦即耳蜗电极。
此外，随着现在电子微小化技术的改进，这些相关的电路也可以做成条状，直接安装在耳道中。这样可以让配戴者不易被发现配戴助听器，而避免对于配戴助听器有心理的排斥，也可以更增加行动性。
接着，请参考图3。在安装这种耳蜗助听器需要通过医生来进行。首先医生在耳膜201上开出一个小孔202，并且将上述驱动电路101的壳体32安装挂在这个小孔202，当小孔202愈合为小孔203，便能更妥当的支持跟固定助听器的驱动电路101保持在适当的位置。
请参考图4，示范助听器的驱动电路101的壳体32跟耳膜31之间的关系。如图4所示，耳膜31上有医生协助开启的小孔311，以挂接助听器的驱动电路。驱动电路101的壳体32往耳蜗方向延伸出耳蜗电极341，以提供使用者听觉所需的信息。另一方面，为了减轻耳蜗助听器挂接在耳膜31上的重量，部分组件可以通过信号线33安装在延伸的外部壳体。此外，朝向耳外的方向也有助于收集所需的外部声音。
请参考图5。在这个例子中，助听器包括耳蜗电极41、驱动电路42、数字处理电路43、声音放大器44与声音收集器45。这些电路与装置可以配置在同一个壳体内，也可以配置在多个壳体通过有线或无线的方式进行连接与信号的传递。在图5的实施例中，声音放大器44与驱动电路之间不限于有线连接，也可以是通过无线协议连接。
接着，请参考图6。在图6中，助听器由一个内耳部分50跟一个耳塞部分51构成。内耳部分50包括耳膜壳体及驱动电路，并且挂接耳膜的孔洞上。内耳部分50与外耳部分51通过无线的方式进行信号的传递，例如设置在外耳部分51的声音放大器，以无线协议连接设置在内耳部分50的驱动电路，或是通过外耳部分51对于内耳部分50进行充电。另一种可能的作法还包括外耳部分51产生适合的电磁信号，这个电磁信号传递到内耳部分50对应的线圈等传感器进行震荡，进而产生对应的声波。
请参照图7。除了耳塞的方式，外耳部分61也可以挂接在耳朵上方，而非塞在耳洞里头。外耳部分61同样通过有线或无线的方式将收集到的信号传送到内耳部分60。
请参照图8。另一种助听器的设计可能性也包括一个或一个以上的外部装置，例如第一外部装置71与第二外部装置72直接与内耳部分70进行信息的传递，甚至对于内耳部分70进行充电。例如，第一外部装置71可以是助听器厂商直接配置的电子装置，而第二外部装置72可以是用户自己的装置，例如手机、电视等等信号源。内耳部分70可以耦合超过一个以上的信号源，合成声音信号，甚至可以调整不同来源声音的权重，以配合使用者的需求。
请参照图9。在图9中，外耳部分82安装在一般或智能眼镜81上，供使用者配戴。当然，其它的变化也属于本发明保护的范围。
如果是用无线的方式传递资料，可以是各种公开的通讯协议，例如蓝芽、无线USB、ZigBee、Wi-Fi，或是针对助听器特别设计、私人定义的通讯协议。
另一个可能的作法包含在耳蜗助听器安装耳膜部分无线电路，可用于接收一无线信号，并且将无线信号转换成声音数据。其中，无线信号可来自手机或是其它的手持式电子装置。
或是，助听器也可以包含处理电路安装在一般眼镜或智能眼镜。处理电路供产生声音数据给驱动电路。
耳蜗电极可以有多种不同的作业模式，并且针对各个作业模式设计不同的参数与处理声音的工作算法。举例来说，假如耳蜗电极有跟手机等外部的电子装置连接，部分的运算可以外包给手机等电子装置进行运算，耳蜗电极与对应安装在内耳的电路部分只提供最基本的声音输出功能，以便节省电力的消耗。此外，声音数据也可以通过外在的手持装置作更复杂的加工处理，以更符合各种辅助听力的设计。
另外，无线信号也还包含一控制信号，用以调整耳蜗电极的输出参数。例如，可调整两耳配戴的助听器相对的输出功率，以避免两耳听觉因为差异带来的不舒适感。
此外，助听器还可包含一耳膜部分电源电路，以有线或无线方式提供电力给耳蜗电极与驱动电路。随着目前无线充电技术持续改良，各种无线充电的技巧可以搭配上述的助听器进行结合设计，以提供更具生活便利性的助听器。
由于听觉还包括提供人类对于物体方向的认知，因此耳蜗助听器的声音处理可以加上提供定位感知的声音信号。举例来说，多个不同位置的麦克风可以搜集同样的外在声音。由于其所属的位置不同，收集到的声音唯有一定的时间差，或者是使用者使用一对助听器，并且这对助听器可调整耳蜗电极的相对输出参数，使得这对助听器对应的一对耳蜗电极提供具有方位感知的不同声音信号给两个耳膜，以让使用者产生听觉。人脑可以通过辨识这些时间差，辨识出发出声音的物体，例如车辆、脚步声等位置，进而作为其运动或回应的基础。
甚至，由于定位感知信号还可能影响到平衡，因此，可以针对不同的双耳听觉状况，提供不同的参数设定与调整，以提供更舒适的耳蜗助听器配戴结果。由于这种参数调整可能需要针对不同的环境、比较长的调整时间，可以将相关的设定安装在手机等可持式电子装置，让用户自行根据感觉，存放多组场景参数，以及调整两耳听觉相对的输出参数。举例来说，在看电视、上课、与人交谈、自己跟自己说话学习语言等，都可以作不同的场景设定。通过这样的作法，使用者可以根据简单的选择场景，就可以导入对应的参数提供最适合的声音输出。场景的选择甚至可以通过GPS、Wi-Fi信号、时间等信息进行智能型判断自动选择。
另外，由于声音数据是经过处理的信号，理论上未必一定要跟外在原始的声音信号保持一致。换言之，声音数据可经过一转译处理，将外在原始的声音信号转换成一对应但已经更换内容的声音数据。例如，转译处理为一外语翻译，将所接收到的外语转译为用户可以理解的语言，或是方言转换，将使用者不易理解的方言转译为另一种使用者熟悉的方言或官方语言。
举例来说，声音数据为从外在原始的声音信号撷取出部分内容，并且进行重复播放；或者是声音数据为外在原始的声音信号中的关键词进行加重播放。例如对于外在原始的声音信号进行分析，找出关键词，并且只输出这些关键词。例如，对于认知速度比较慢的老人家来说，如果可以分析外在的声音内容，并且只重复播放几次关键词，可以让戴助听器的老人家更快的理解声音背后的信息。另外，也可以对于听到的声音进行录制，并且让使用者可以选择回放刚才听到的内容。这些外在原始的声音信号可以是真的外在物体发出的声音，也可以是电子装置产生的声音信号，例如闹钟声音等。除此以外，声音信号还可以是经过语言翻译处理的结果，或是处理方言、强调、速度之后的结果。
例如有些老人家可能只听得懂方言，但其孙子可能只会说官方语言。这时候可以设定方言翻译成官方语言，搭配可录音重新播放的功能，可以大幅增加老人家跟孙子之间的沟通，对于人类生活质量的提升产生正面的帮助。

Claims (20)

1.一种耳蜗助听器，用于协助一使用者获得听力，其特征在于，所述耳蜗助听器包含：
一耳蜗电极，供置入所述使用者的耳蜗；以及
一具有壳体的驱动电路，所述壳体安装在使用者一耳膜上的一孔洞，并所述驱动电路电性连接所述耳蜗电极，又所述驱动电路是用以针对一声音数据进行信号处理，产生对应的一驱动信号，再以所述驱动信号驱动所述耳蜗电极。
2.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述壳体的一接触部分抵接所述孔洞对应的耳膜部分，并且通过抵接支撑所述驱动电路保持在一适当位置。
3.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，还包括一数字处理电路，供产生调整所述声音数据。
4.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，还包括一声音收集器与一声音放大器，所述声音收集器收集一外在声音，并且所述声音放大器放大所述外在声音，以产生所述声音数据。
5.根据权利要求4所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述声音放大器与所述驱动电路之间通过信号线连接。
6.根据权利要求4所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述声音放大器与所述驱动电路之间通过无线协议连接。
7.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，还包括一耳膜部分无线电路，供接收一无线信号，并且将所述无线信号转换成所述声音数据。
8.根据权利要求7所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述无线信号来自一手持式电子装置。
9.根据权利要求8所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述手持式电子装置为一手机。
10.根据权利要求7所述的耳蜗助听器，其特征在于，还包含一处理电路，安装在一眼镜，所述处理电路供产生所述声音数据给所述驱动电路。
11.根据权利要求7所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述无线信号还包含一控制信号，用以调整所述耳蜗电极的输出参数。
12.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，还包括一耳膜部分电源电路，提供电力给所述耳蜗电极与所述驱动电路。
13.根据权利要求12所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述耳膜部分电源电路通过无线方式，提供电力给所述耳蜗电极与所述驱动电路。
14.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述使用者使用一对所述助听器，并且所述助听器可调整所述耳蜗电极的相对输出参数。
15.根据权利要求14所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述助听器对应的一对耳蜗电极提供具有方位感知的不同声音信号给两个耳膜，以让使用者产生听觉。
16.根据权利要求1所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述声音数据经过一转译处理，将外在原始的声音信号转换成一对应但已经更换内容的声音数据。
17.根据权利要求16所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述声音数据为从所述外在原始的声音信号撷取出部分内容，并且进行重复播放。
18.根据权利要求16所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述声音数据为所述外在原始的声音信号中的关键词进行加重播放。
19.根据权利要求16所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述转译处理为一外语翻译。
20.根据权利要求16所述的耳蜗助听器，其特征在于，所述转译处理为一方言转换。
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