CN208540163U - 一种助听装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触觉辅助的助听装置及助听系统，助听系统包括云端服务器和至少一个助听装置，包括：定位模块、麦克风、数字滤波器、模数转换器、放大器、数模转换器、数据库模块、播放器和振动器；根据外界声音来源的个数、方向和距离，定位模块自适应地改变数字滤波器的滤波参数以及放大器的放大参数，并同时提供了视觉刺激通路和触觉刺激通路，以引导听力障碍残疾患者的中枢神经系统有效地合并两种刺激，提高了患者的语言识别率。

Description

一种助听装置

技术领域

本实用新型涉及听力障碍残疾治疗设备技术领域，更具体的说，涉及一种触觉辅助的助听装置及助听系统。

背景技术

据全国残疾人抽样调查显示，我国现有听力障碍残疾人2780万，其中成人障碍残疾人就有2000万以上，老年性耳聋发病率可高达60%左右，并且人数还在逐年增长。然而，这只是登记在册的数据，实际的听力损失患者人数显著高于2000万。

助听装置是一个有助于听力障碍残疾者(以下简称听障患者)改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等。广义上讲凡能有效地把声音传入耳朵的各种装置都可以看作为助听装置，狭义上讲助听装置就是一个电声放大器，通过它将声音放大使聋人听到了原来听不清楚，听不到的声音，这种装置就可以称为助听装置。

个人配戴的助听装置主要有以下四种类型：盒式助听装置、眼镜式助听装置、耳背式助听装置和定制式助听装置。盒式助听装置可以满足重度极重度耳聋儿童和老人的需要，以儿童和老人使用者较多。眼镜式助听装置，同时能满足屈光不正和耳聋患者的需要，对于单侧耳全聋、另一侧耳正常或耳聋程度较轻者，可以借助眼镜式助听装置使信号交联，其用途主要是帮助单耳全聋者接受全聋侧的声刺激，以利安全与对话。耳背式助听装置，伏于耳后，麦克风开口与一硬质塑料管制成的导声钩连接，把它挂在耳廓上缘根部，由此钩经软塑料管和耳模耳塞放进耳甲腔及外耳道口，它伏于耳后为头发所隐蔽，往往不为外人发现，能满足聋人心理要求，一般使用率达到60％左右。定制式助听装置是“耳内式助听装置”、“耳道式助听装置”及“深耳道式助听装置”的统称。定制式助听装置的最大特点是：根据每个人的耳朵的形状去定做，适合个人的耳朵。这样配戴更舒适，更易取戴。

另外，耳聋患者绝大多数是感音神经性聋，其中相当多的人具有重振阳性现象：他们对轻微声音的听取感到困难，但是对稍响的声音又难以忍受，也就是说，他们耐受的响度的动态范围明显缩小。助听设备通常能够在放大的，能够同时实现压缩和限幅功能。

听力学研究表明，语言信号的低频部分包含了包络(envelope)信息和元音的第一峰值，而高频部分包括了摩擦音等，低频和高频对于大脑的初级听皮层和次级听皮层提取语义都是相当重要的，尤其对于听障患者更是如此。然而，通常听障患者的残留听力集中在低频，普通的助听器难以通过听觉通道传递高频信息，导致听障患者即使佩戴助听器，也难以听懂语义。

为了解决这个挑战，触觉辅助的助听装置成为一个前沿的有效解决方法。触觉辅助是指利用振动有效地将普通助听装置所缺失的高频部分，传递到大脑中枢，通过大脑中枢融合触觉和听觉，提高听障患者的语言识别率。但是，目前已有的触觉辅助的助听装置，尚不能达到较高的语言识别率，尚不能根据声音的来源和方位有效地提高助听装置的适应能力，导致助听效果时好时坏，波动性大，使患者较难以接受。

因此，如何设计一个高性能、适用于各类听力场景的触觉辅助的助听装置，高效地融合听觉和触觉成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种触觉辅助的助听装置，以能够结合听觉刺激和触觉刺激，对患者进行联合刺激，具有语言识别率高和成本低的优势。

一种触觉辅助的助听装置，包括：两个麦克风、两个模数转换器、两个数字滤波器、两个放大器、两个数模转换器、播放器、数据库模块、定位模块和振动器；

其中，一个麦克风、一个模数转换器、一个数字滤波器、一个放大器、一个数模转换器与播放器相连，构成了助听装置的听觉刺激通路，该听觉刺激通路中的麦克风、模数转换器、数字滤波器、放大器、数模转换器称为第一个麦克风、第一个模数转换器、第一个数字滤波器、第一个放大器、第一个数模转换器；

其中，一个麦克风、一个模数转换器、一个数字滤波器、一个放大器、一个数模转换器与振动器相连，构成了助听装置的触觉刺激通路，该触觉刺激通路中的麦克风、模数转换器、数字滤波器、放大器、数模转换器称为第二个麦克风、第二个模数转换器、第二个数字滤波器、第二个放大器、第二个数模转换器；

所述第一个麦克风分别与所述第一个模数转换器连接，所述第一个麦克风用于接收空气中传播的声压强振动，并输出电信号到所述第一个模数转换器；

所述第一个模数转换器分别与所述定位模块和所述第一个数字滤波器连接，所述第一个模数转换器输出数字信号，分别发送至所述定位模块和所述第一个数字滤波器；

所述第一个数字滤波器与所述第一个放大器连接，所述第一个数字滤波器对数字信号进行滤波，并将滤波信号发送至所述第一个放大器；

所述第一个放大器对滤波信号进行放大，并输出到所述第一个数模转换器；

所述第一个数模转换器用于输出模拟信号到所述播放器；

所述播放器用于完成电信号到声信号的能量转换，由用户佩戴；

所述第一个麦克风、所述第一个模数转换器、所述第一个数字滤波器、所述第一个放大器、所述第一个数模转换器、所述播放器，构成了助听装置的听觉刺激通路；

所述第二个麦克风、所述第二个模数转换器、所述第二个数字滤波器、所述第二个放大器、所述第二个数模转换器的连接方式，与所述第一个麦克风、所述第一个模数转换器、所述第一个数字滤波器、所述第一个放大器、所述第一个数模转换器的连接方式相同，唯一的差别在于所述第二个数模转换器与振动器连接；

所述振动器用于完成电信号到振动的能量转换，由用户佩戴；

所述第二个麦克风、所述第二个模数转换器、所述第二个数字滤波器、所述第二个放大器、所述第二个数模转换器、所述振动器，构成了助听装置的触觉刺激通路；

所述定位模块，用于记录所述第一个模数转换器和所述第二个模数转换器输出的数字信号，并与所述数据库模块中的预存数据进行模式匹配，判定外界声音来源的个数、方向和距离，从而设置所述第一数字滤波器和所述第二数字滤波器的滤波参数，并调节所述第一放大器和所述第二放大器的放大参数，调动大脑听觉皮层优化地整合所述播放器的听觉刺激和所述振动器的触觉刺激，提高用户对声音的识别程度；

所述数据库模块和所述定位模块连接，将预存数据输出给所述定位模块。

优选的，还包括：电刺激装置，所述电刺激装置，替代了在所述触觉刺激通路中的所述振动器，用于用户佩戴。

优选的，还包括：第三个麦克风、第三个模数转换器、第三个数字滤波器、第三个放大器、第三个数模转换器、显示屏和/或虚拟现实装置，共同构成了助听装置的视觉刺激通路，用于用户佩戴；所述定位模块，设置所述第三数字滤波器的滤波参数，并调节所述第三放大器的放大参数。

优选的，还包括：所述触觉刺激通路为两个或以上，由用户佩戴，在两个或以上的位置提供振动。

优选的，还包括：所述数字滤波器由两个或以上的子滤波器组成，每个子滤波器对预先设置频段的进行滤波，输出的滤波信号进行叠加，并发送到所述放大器。

一种助听系统，包括：一个云端服务器以及至少一个所述的助听装置，所述云端服务器与所述定位模块连接；所述云端服务器用于接收所述定位模块发送的数字信号和用户的病例信息，并对所述数字信号和所述病例信息利用人工智能算法推理出最优的滤波参数和放大参数，并将所述最优的滤波参数和所述最优的放大参数反馈给所述定位模块。

优选的，还包括：全球定位系统（GPS）信息模块；所述全球定位系统信息模块与所述定位模块相连接，并将当前的地理位置信息，通过所述定位模块传输到所述云端服务器；所述云端服务器，利用所述的地理位置信息，判定用户的环境噪声场景，包括但不限于公寓、商场、学校、办公楼、公路、旷野、影院，从而辅助人工智能算法推理所述最优的滤波参数和所述最优的放大参数。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开了一种触觉辅助的助听装置及助听系统，助听系统包括云端服务器和至少一个助听装置，包括：定位模块、麦克风、数字滤波器、模数转换器、放大器、数模转换器、数据库模块、播放器和振动器；根据外界声音来源的个数、方向和距离，定位模块自适应地改变数字滤波器的滤波参数以及放大器的放大参数，并同时提供了视觉刺激通路和触觉刺激通路，以引导听障患者的中枢神经系统有效地合并两种刺激，提高了患者的语言识别率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种触觉辅助的助听装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的一种触觉辅助的助听系统的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种触觉辅助的助听装置及助听系统，能够根据声音的来源，调节内部参数，使患者的语言识别率得到提高，具有适用范围广效和成本低的优势。

参见图1，图1为本实用新型一实施例公开的一种触觉辅助的助听装置的结构示意图，该助听装置用于佩戴在用户头部，包括：麦克风101、模数转换器102、数字滤波器103、放大器104，数模转换器105、播放器106、数据库模块107、定位模块108、麦克风109、模数转换器110、数字滤波器111、放大器112，数模转换器113和振动器114；

其中，麦克风101与模数转换器102连接，将空气振动的声压强变化，转换为数字信号，分别输入数字滤波器103和定位模块108；数字滤波器103输出滤波信号到放大器104，并通过数模转换器106转换成模拟信号，由用户佩戴的播放器106播放为声音信号。

麦克风109的物理位置可以与麦克风101不同，麦克风109与模数转换器110连接，将空气振动的声压强变化，转换为数字信号，分别输入数字滤波器111和定位模块108；数字滤波器111输出滤波信号到放大器112，并通过数模转换器113转换成模拟信号，由用户佩戴的振动器114向用户提供振动信号；需要说明的是，模数转换器110向定位模块108发出的数字信号，将与模数转换器102向定位模块108发出的数字信号，联合与数据库模块107中预存数据进行模式匹配。

在实际应用中，振动器114也可以为电刺激装置。

较优的，本实用新型还包括显示屏和虚拟现实装置中的任意一种或两者组合。比如，本实用新型可以加入虚拟现实眼镜，虚拟现实眼镜不仅可以将声音信号的低频和/高频特征显示给佩戴用户，同时还可以对佩戴用户进行声音来源的指示，以通过视觉、听觉和振动的联合效果协助患者进行更有效的语言沟通，从而提高沟通速率和准确率。

较优的，振动器114可以为两个或以上，分别放置在头部的不同位置。比如，两个振动器分别放在左颞骨和右颞骨处，利用左右低频振动幅度的差异，提醒患者声音信号的来源是偏左或者偏右。

需要说明的是，在实际应用中，定位模块108还存储有刺激信号的最大安全刺激强度值，并可将具有最大安全刺激强度值的刺激信号发送到放大器104和放大器112；当佩戴用户所需的播放强度值超过了最大安全刺激强度值时，定位模块108控制放大器104和放大器112按照最大安全刺激强度值的刺激信号来刺激佩戴用户。

综上可知，本实用新型公开的触觉辅助的助听装置包括：麦克风101、模数转换器102、数字滤波器103、放大器104，数模转换器105、播放器106、数据库模块107、定位模块108、麦克风109、模数转换器110、数字滤波器111、放大器112，数模转换器113和振动器114；通过同步地播放声音和提供振动，更好地满足了中枢对信息的需求，提高了中枢的语言识别能力。因此，本实用新型实现了听觉刺激通路115和触觉刺激通路116的结合，提高了对用户听力损伤的治疗效果。

与上述实施例相对应，本实用新型还公开了一种触觉辅助的助听系统。

参见图2，本实用新型一实施例公开的一种触觉辅助的助听系统的结构示意图，该助听系统包括：一个云端服务器117和至少一个上述实施例中的助听系统，该助听系统可以为图1中所示的助听装置，云端服务器117与助听装置中的定位模块108连接；

云端服务器117用于接收定位模块108发送的数字信号和佩戴用户的病例信息，并对数字信号和病例信息利用人工智能算法推理出最优的滤波参数和最优的放大参数，将这些参数反馈给定位模块108。

在实际应用中，人工智能算法可以是人工神经网络算法、遗传算法、模式识别算法、线性回归算法和/或线性预测算法。

云端服务器117接收到的佩戴用户的病例信息可以包括：听敏图(audiogram)，元音识别率，辅音识别率，四声声调识别率，语句识别率，定位分辨率和/或心理健康的量表，例如美国精神病学协会诊断和统计手册的精神障碍第5版量表、国际精神分类法行为障碍第10版、儿童和青少年行为量表、汉密尔顿焦虑量表、贝克抑郁量表、睡眠障碍量表、美国耳鸣协会的耳鸣残疾量表和/或耳鸣功能指标；这些病例信息，定量地描述了患者听力和大脑中枢的病情；云端服务器117通过学习建立数字信号与环境噪声场景的映射关系，例如公寓、商场、学校、办公楼、公路、旷野、影院等，进而建立从特定环境噪声场景和病例信息到最优的滤波参数和放大参数的映射关系；随着患者数量的增加，云端服务器117可以基于这种映射关系，实现因人而异、因场景而异的个体治疗，降低不必要的医患一对一治疗成本。

综上可知，本实用新型公开的触觉辅助的助听系统，云端服务器117实现了收集个体信息，并利用人工智能算法进行了优化，配置了最优的滤波参数和放大参数。因此，本实用新型实现了个性化医疗和远程智能医疗的结合，不仅满足了更高的用户需求，同时还提高了用户语言识别率，还能利用听力大数据优势，降低医疗成本。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种助听装置，其特征在于，包括：两个麦克风、两个模数转换器、两个数字滤波器、两个放大器、两个数模转换器、播放器、数据库模块、定位模块和振动器；

其中，一个麦克风、一个模数转换器、一个数字滤波器、一个放大器、一个数模转换器与播放器相连，构成了助听装置的听觉刺激通路，该听觉刺激通路中的麦克风、模数转换器、数字滤波器、放大器、数模转换器称为第一个麦克风、第一个模数转换器、第一个数字滤波器、第一个放大器、第一个数模转换器；

其中，一个麦克风、一个模数转换器、一个数字滤波器、一个放大器、一个数模转换器与振动器相连，构成了助听装置的触觉刺激通路，该触觉刺激通路中的麦克风、模数转换器、数字滤波器、放大器、数模转换器称为第二个麦克风、第二个模数转换器、第二个数字滤波器、第二个放大器、第二个数模转换器；

所述第一个麦克风与所述第一个模数转换器连接，所述第一个麦克风用于接收空气中传播的声压强振动，并输出电信号到所述第一个模数转换器；

所述第一个模数转换器分别与所述定位模块和所述第一个数字滤波器连接，所述第一个模数转换器输出数字信号，分别发送至所述定位模块和所述第一个数字滤波器；

所述第一个数字滤波器与所述第一个放大器连接，所述第一个数字滤波器对数字信号进行滤波，并将滤波信号发送至所述第一个放大器；

所述第一个放大器对滤波信号进行放大，并输出到所述第一个数模转换器；

所述第一个数模转换器用于输出模拟信号到所述播放器；

所述播放器用于完成电信号到声信号的能量转换，由用户佩戴；

所述第一个麦克风、第一个模数转换器、第一个数字滤波器、第一个放大器、第一个数模转换器、播放器，构成了助听装置的听觉刺激通路；

所述第二个麦克风、第二个模数转换器、第二个数字滤波器、第二个放大器、第二个数模转换器的连接方式，与所述第一个麦克风、第一个模数转换器、第一个数字滤波器、第一个放大器、第一个数模转换器的连接方式相同，唯一的差别在于所述第二个数模转换器连接到振动器；

所述振动器用于完成电信号到振动的能量转换，由用户佩戴；

所述第二个麦克风、第二个模数转换器、第二个数字滤波器、第二个放大器、第二个数模转换器、振动器，构成了助听装置的触觉刺激通路；

所述定位模块，用于记录所述第一个模数转换器和所述第二个模数转换器输出的数字信号，并与所述数据库模块中的预存数据进行模式匹配，判定外界声音来源的个数、方向和距离，从而设置所述第一个数字滤波器和所述第二个数字滤波器的滤波参数，并调节所述第一个放大器和所述第二个放大器的放大参数，调动大脑听觉皮层优化地整合所述播放器的听觉刺激和所述振动器的触觉刺激，提高用户对声音的识别程度；

所述数据库模块和所述定位模块连接，所将预存数据输出给述定位模块。

2.根据权利要求1所述的助听装置，其特征在于，还包括电刺激装置，所述电刺激装置，替代了在所述触觉刺激通路中的所述振动器，用于用户佩戴。

3.根据权利要求1所述的助听装置，其特征在于，还包括：第三个麦克风、第三个模数转换器、第三个数字滤波器、第三个放大器、第三个数模转换器、显示屏和/或虚拟显示装置，共同构成了助听装置的视觉刺激通路，用于用户佩戴；所述定位模块，设置所述第三个数字滤波器的滤波参数，并调节所述第三个放大器的放大参数。

4.根据权利要求1所述的助听装置，其特征在于，所述触觉刺激通路为两个或以上，由用户佩戴，在两个或以上的位置提供振动。

5.据权利要求1所述的助听装置，其特征在于，还包括：所述数字滤波器由两个或以上子滤波器组成，每个子滤波器对预先设置频段的进行滤波，输出的滤波信号进行叠加，并发送到所述放大器。

6.一种助听系统，其特征在于，包括一个云端服务器以及权利要求1~5任意一项所述的助听装置，所述云端服务器与所述定位模块连接；所述云端服务器用于接收所述定位模块发送的数字信号和用户的病例信息，并对所述数字信号和所述病例信息利用人工智能算法推理出最优的滤波参数和放大参数，并将所述最优的滤波参数和所述最优的放大参数反馈给所述定位模块。

7.根据权利要求6所述的助听系统，其特征在于，还包括：全球定位系统（GPS）信息模块，所述全球定位系统信息模块与所述定位模块相连接，并将当前的地理位置信息，通过所述定位模块传输到所述云端服务器。