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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Hörtrainingsvorrichtungen, die rauschvocodierten Sprachton verwenden, der erhalten wird, indem mindestens ein Frequenzbandsignal eines Schallsignals einem Rauschen unterworfen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die für Leute mit einer neuronalen Störung und für Trainer zum Trainieren zum Zwecke der Besserung einer neuronalen Störung geeignet sind
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Stand der Technik
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DE 197 31 976 C2 zeigt einen digitalen Empfänger, wobei Ausfälle von RF-Signalen erfasst werden, die beim Telefonieren mit Mobilfunktelefonen auftreten können. Um in einem Fall einer Störung bzw. eines Signalausfalls, in welchem eine Signaldecodierung zur Erzeugung von Sprache nicht möglich ist, eine Funkstille zu vermeiden, wird die Stille durch Rauschen ersetzt, so dass ein Anwender, der telefoniert, nicht den Eindruck bekommt, dass ein Gespräch unterbrochen oder abgebrochen ist.
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DE 42 37 563 C2 zeigt ein Verfahren zum Synthetisieren von Sprache. Dabei wird Sprache zuerst aufgezeichnet, dann digitalisiert und darauffolgend in Segmente aufgeteilt, die bezüglich einer Periode oder einer Tonhöhenfrequenz beliebig bearbeitet werden können, ohne dass dabei eine ursprüngliche Klangqualität verlorengeht. Stimmlose Sprachsegmente werden nach bekannten Vocoderverfahren codiert, wobei weißes Rauschen als stimmlose Sprachquelle verwendet wird.
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Üblicherweise wird in einigen Hörhilfen eine Kompensation einer Frequenzcharakteristik oder eine Begrenzung eines dynamischen Bereichs bezüglich einer Audioeingabe gemäß den Höreigenschaften durchgeführt, die für eine Person mit einer Hörstörung verblieben sind, um die Verständlichkeit zu verbessern. Für Leute mit einer neuronalen Störung kann es sein, dass eine solche Hörhilfe nicht in der Lage ist, eine ausreichende Verständlichkeit bereitzustellen.
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Andererseits wurde bei Forschungen im Bereich der Erkennung von Schallsignalen festgestellt, dass Sprache in einem beträchtlichen Umfang erkannt werden kann, ohne ein vollständiges Schallsignal zu hören, d. h., selbst wenn eine Komponente eines Schallsignals durch ein vorbestimmtes Verfahren einem Rauschen unterworfen wird.
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Gemäß solcher Forschungen wird ein Schallsignal in vier Frequenzbänder (0 bis 600, 600 bis 1500, 1500 bis 2500, 2500 bis 4000 Hz) unterteilt, jedes Schallsignal wird einer Halbwellengleichrichtung unterzogen, an ein Tiefpassfilter von 16 Hz angelegt, um eine Amplitudenhüllkurve jedes Frequenzbandes zu erhalten, wird mit einem Bandrauschen multipliziert, das jedem Frequenzband entspricht, und die so erhaltenen Signale werden addiert, um ein Signal zu erzeugen. Ein solches Signal wird als ”rauschvocodierter Sprachton” bezeichnet. Es wurde berichtet dass, wenn Leute mit normalem Hörvermögen den rauschvocodierten Sprachton hörten, eine Verständlichkeit von etwa 80% erhalten wurde
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Herkömmliche Hörhilfen stellen jedoch häufig keine angemessene Verständlichkeit für Leute mit neuronalen Störungen oder einige der Leute mit Hörstörungen bereit. Es ist erforderlich, eine Vorrichtung zum Trainieren des Hörvermögens von Leuten mit einer neuronalen Störung oder einigen der Leute mit Hörstörungen bereitzustellen. Überdies ist es erforderlich, Leute mit normalem Hörvermögen zu trainieren, um Gesprochenes zu erkennen, das von Leuten mit einer neuronalen Störung erzeugt wurde.
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Aus SHANNON, R., V: Speech Recognition with Primarily Temporal Cues. In: Science, New Series, Vol. 270, No. 5234. (Oct. 13 1995), S. 303–304, ist eine Hörtrainingsvorrichtung bekannt, die folgendes aufweist: einen ersten Bandfilterabschnitt mit einer Vielzahl von Bandfiltern zum Extrahieren eines Signals mit einem vorbestimmten Frequenzband aus einem Eingangsschallsignal; einen Hüllkurven-Extraktionsabschnitt mit einer Vielzahl von Hüllkurven-Extraktionsvorrichtungen zum Extrahieren einer Amplitudenhüllkurve der durch die Bandfilter extrahierten Signale mit einem vorbestimmten Frequenzband; eine Rauschquelle zum Erzeugen von Rauschen zur Rauschvocodierung des Schallsignals; einen zweiten Bandfilterabschnitt mit einer Vielzahl von Bandfiltern zum Extrahieren eines Rauschsignals entsprechend dem vorbestimmten Frequenzband aus einem von der Rauschquelle ausgegebenen Signal; einen Multiplikationsabschnitt zum Multiplizieren einer Ausgabe von der durch den Hüllkurven-Extraktionsabschnitt extrahierten Hüllkurve und einer Ausgabe von dem zweiten Bandfilterabschnitt, um alle Schallsignale der Frequenzbänder durch Frequenzband-Rauschsignale zu ersetzen; und einen Additionsabschnitt zum Aufsummieren der Ausgabe vom Multiplikationsabschnitt, um ein rauschvocodiertes Sprachschallsignal zu erzeugen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Trainingsvorrichtung bereit, bei der ein rauschvocodiertes Sprachschallsignal für einen Trainierenden erhalten wird, indem mindestens ein Teil eines Schallsignals in Frequenzbandsignale unterteilt wird und ein einzelnes oder eine Vielzahl der Frequenzbandsignale einem Rauschen ausgesetzt wird, der Trainierende die erkannten Worte ausspricht und die Richtigkeit lernt. Eine solche Trainingsvorrichtung hat die Wirkung des Förderns der Aktivierung der Gehirnaktivität. Eine solche Trainingsvorrichtung ist beim Trainieren eines das Verstehen von Sprache Trainierenden nützlich und für Trainer ist diese beim Trainieren zum Verbessern der Trainingsfähigkeit nützlich. Eine solche Hörhilfe lässt ein rauschvocodiertes Sprachschallsignal erkennen, indem normale Teile des Gehirns bis zum maximalen Niveau verwendet werden und das rauschvocodierte Sprachschallsignal wird durch andere normale Teile des Gehirns kompensiert, um eine Person mit einer Hörschwierigkeit die Bedeutung des Eingangsschalls verstehen zu lassen.
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Die Trainingsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann mittels Routinen eines Computerprogramms oder dergleichen implementiert werden und kann daher in Form eines Programmaufzeichnungsmedium, das ein Programm speichert, das von einem Computer ausgeführt wird, oder eines Programms, das von einem Computer ausgeführt wird, hergestellt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm einer Hörhilfe gemäß einer Ausführungsform.
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2 ist ein Blockdiagramm einer Trainingsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist ein Blockdiagramm einer Trainingsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Ablaufplan, der das Verhalten einer Hörhilfe gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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5 ist ein Ablaufplan, der das Verhalten einer Trainingsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist ein Blockdiagramm einer Hörhilfe gemäß einer Ausführungsform.
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7 ist ein Blockdiagramm einer Trainingsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beste Art zur Ausführung der Erfindung
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Nachstehend werden Ausführungsformen einer Hörhilfe und dergleichen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass Komponenten, die dieselbe Bezugsziffer in den Ausführungsformen tragen, dieselbe Operation durchführen und eventuell nicht doppelt beschrieben werden.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Blockdiagramm einer Hörhilfe der vorliegenden Erfindung. In 1 wird ein von einem Mikrophon eingegebenes Schallsignal an einen Bandfilterabschnitt 1 über einen Eingangsanschluss 7 angelegt. Der Bandfilterabschnitt 1 weist eine Vielzahl von Bandfiltern 1a, 1b, 1c und 1d zum Extrahieren von Signalen mit einem vorbestimmten Frequenzband auf. Ausgangssignale aus den Bandfiltern 1a, 1b, 1c und 1d werden an Hüllkurven-Extraktionsvorrichtungen 2a, 2b, 2c bzw. 2d eines Hüllkurven-Extraktionsabschnitts 2 angelegt, so dass die Amplitudenhüllkurve jedes Frequenzbandsignals gewonnen wird. Ein Rauschsignal, das aus einer Rauschquelle 5 ausgegeben wird, wird an einen Bandfilterabschnitt 4 mit einer Vielzahl von Bandfiltern 4a, 4b, 4c und 4d angelegt, damit es in Rauschsignale mit denselben Frequenzbändern wie jenen des Bandfilterabschnitts 1 unterteilt wird. Die Ausgangssignale aus den Hüllkurven-Extraktionsvorrichtungen 2a, 2b, 2c und 2d und die Ausgangssignale aus den Bandfiltern 4a, 4b, 4c und 4d werden für jedes entsprechende Band in einem Multiplikationsabschnitt 3 mit Multiplizierern 3a, 3b, 3c und 3d multipliziert. Die multiplizierten Ergebnisse werden in einem Addierabschnitt 6 aufsummiert und werden dann zu Ausgangssignalen in einem Ausgangsanschluss 8.
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Wenn der so erzeugte rauschvocodierte Sprachton durch einen Kopfhörer zum Hören ausgesandt wird, erfährt ein Teil der Leute mit Hörschwierigkeiten (z. B. Hörschwierigkeiten mit einer neuronalen Störung) eine bessere Verständlichkeit als mit herkömmlichen Hörhilfen, so dass der rauschvocodierte Sprachton für eine Hörhilfe verwendet werden kann. Insbesondere ermöglicht dies, dass Leute mit einer neuronalen Störung den rauschvocodierten Sprachton mit normalen Teilen des Gehirns erkennen und das Gehirn (im Allgemeinen Teile, die von den normalen Teilen verschieden sind) den Teil einer Audioinformation kompensieren, der erkannt werden kann, so dass der Eingangsschall verstanden werden kann.
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Mit anderen Worten, gemäß der vorstehend beschriebenen Hörhilfe kann das Hörvermögen unter Verwendung der normalen Teile des Gehirns wirksam bis zum Maximum wiederhergestellt werden.
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Ferner wird erwartet, dass ein solcher rauschvocodierter Sprachton die Aktivität des Gehirns einer Person mit einer neuronalen Störung aktiviert, und zwar nicht nur eine Funktion der Kompensation des Hörvermögens, sondern auch der Effekt des Trainings zur Wiederherstellung eines Gehirns mit einer Störung oder zur Behandlung davon kann erwartet werden. Im Fall einer Person mit einer Hörschwierigkeit, die keine neuronale Störung hat, sondern eine Störung im Schalleitungssystem des Außenohrs oder des Mittelohrs oder in der Mitte zwischen dem Schallwahrnehmungssystem des Innenohrs zum zentralen Nervensystem hat, kann der rauschvocodierte Sprachton ferner ermöglichen, dass das Gehirn die Funktion der Kompensation der Störung in der Mitte verbessert, um die Verständlichkeit zu verbessern.
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Als nächstes wird eine Variation der Hörhilfe beschrieben. Wenn eine Person mit einer Hörschwierigkeit beispielsweise eine schlechte Empfindlichkeit für ein bestimmtes Frequenzband hat, kann die Frequenzcharakteristik, die eine Verringerung der Empfindlichkeit für diese Frequenz kompensiert, für den Frequenzcharakteristika jedes Bandfilters vorgesehen werden. In dem Fall, in dem eine Grenze für den Bereich der Schallstärke besteht, die gehört werden kann, so dass Schall bei einer kleinen Schallstärke nicht gehört werden kann und Schall nicht erkannt werden kann, da er bei einer großen Schallstärke verzerrt wird, so können ferner die nicht-linearen Multiplikationsscharakteristika zum Korrigieren des dynamischen Bereichs, wie geeignet, für jeden der Multiplizierer 3a, 3b, 3c und 3d des Multiplikationsabschnitts 3 vorgesehen werden.
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In 1 sind die Schallsignale aller vier Frequenzbänder durch Frequenzband-Rauschsignale ersetzt, aber Schallsignale eines Teils der Frequenzbänder werden nicht zum Multiplikationsabschnitt 3 geliefert, sondern direkt zum Addierer 6 geliefert, so dass Schallsignalkomponenten übrig bleiben können. Mit Bezug auf jedes der Frequenzbänder, deren Schallsignalkomponenten übrig bleiben sollen, kann auch eine Korrektur entsprechend der Verschlechterung des dynamischen Bereichs oder der Frequenzcharakteristik der Hörstörung durchgeführt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hörhilfe bereitgestellt werden, bei der mindestens ein Teil eines Eingangsschallsignals in ein einzelnes oder eine Vielzahl von Frequenzbandsignalen unterteilt wird und einem Rauschen unterworfen wird, um rauschvocodierte Sprachschallsignale zu erzeugen, die ein Benutzer hören kann, und die Aktivierung des Gehirns kann durch diese Hörhilfe erleichtert werden, so dass eine Wirkung auf die Behandlung und das Training von Leuten mit einer neuronalen Störung erwartet werden kann.
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Ausführungsform 2
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2 ist ein Blockdiagramm einer Trainingsvorrichtung unter Verwendung des rauschvocodierten Sprachtons der vorliegenden Erfindung. In 2 weisen der Bandfilterabschnitt 1, der Hüllkurven-Extraktionsabschnitt 2, der Multiplikationsabschnitt 3 und der Bandfilterabschnitt 4, die Rauschquelle 5 und der Addierabschnitt 6 dieselben Konfigurationen wie jene in 1 auf. Der Schallquellensignalabschnitt 10 speichert Schallsignale von verschiedenen Worten oder Sätzen. Ein Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 wählt ein Schallsignal eines vorbestimmten Worts oder Satzes durch Liefern eines Steuersignals zum Schallquellensignalabschnitt 10 aus und legt dieses fest. Der Schallquellensignalabschnitt 10 gibt das Schallsignal des festgelegten Worts oder Satzes an den Bandfilterabschnitt 1 aus. Das rauschvocodierte Sprachschallsignal dieses Worts oder Satzes wird von einem Ausgangsanschluss 8 erhalten. Dieses wird von einem Trainierenden gehört. Ein Trainer betätigt den Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 gemäß einem Trainingsprogramm und Isst einen Trainierenden den Worten oder Sätzen nacheinander zuhören und der Trainierende hört die rauschvocodierten Sprachtönen und spricht die erkannten Worte oder Sätze für den Trainier aus. Der Trainer beurteilt, ob sie korrekt oder falsch sind und lässt den Trainierenden die Ergebnisse wissen und geht dann zum nächsten Schritt weiter. Der Trainierende lernt, indem er darüber informiert wird, ob seine Antworten korrekt oder falsch sind. Der Trainer wählt Worte oder Sätze, die als nächstes geliefert werden sollen, in Abhängigkeit von ihrer Genauigkeit aus.
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Für die Frequenzbänder der Bandfilter der Bandfilterabschnitte 1 und 4 werden 0 bis 600 Hz, 600 bis 1500 Hz, 1500 bis 2500 Hz und 2500 bis 4000 Hz als Standardfrequenzbänder verwendet. Ein Bandauswahlabschnitt 12 kann die vorstehend beschriebenen Frequenzbänder der Bandfilterabschnitte 1 und 4 umschalten. Die Anzahl von Frequenzbändern kann beispielsweise unter 1, 2, 3 und 4 ausgewählt werden. Dies liegt daran, dass die vier Frequenzbänder in Abhängigkeit von den Worten, d. h., ob der Ton ein Vokalton, ein Konsonant, ein Explosionston oder dergleichen ist, erforderlich sind. Die Anzahl der Frequenzbänder kann beispielsweise 2 sein, indem das Ausgangssignal aus den Bandfiltern 1c, 1d, 4c und 4d auf 0 gesetzt wird. Mit Bezug auf alle oder irgendeinen Teil der Bandfilter kann die Grenzfrequenz, die die Frequenzbänder festlegt, ferner auf andere Frequenzen als 600 Hz, 1500 Hz, 2500 Hz und 4000 Hz umgeschaltet werden. 600 Hz, 1500 Hz, 2500 Hz und 4000 Hz liegen nahe der Standardfrequenzgrenze, die die Vokaltöne von Schall, d. h. /a/, /i/, /u/, /e/ und /o/ im Japanischen durch den ersten und den zweiten Formanten trennt. Die Frequenzgrenze kann jedoch von Person zu Person geringfügig unterschiedlich sein. Man kann erwarten, den Trainingseffekt durch Einstellen und Ändern der Grenze der Frequenzbänder gemäß einem solchen Unterschied zwischen Personen zu verbessern, so dass die Vorrichtung derart konfiguriert wird, dass die Grenze umgeschaltet und ausgewählt werden kann. Ferner weisen Fremdsprachen ein Vokalsystem auf, das von jenem von Japanisch verschieden ist, so dass die Vorrichtung derart konfiguriert werden kann, dass die Anzahl der Bandfilter oder die Grenzfrequenz umgeschaltet werden kann, um mit Fremdsprachen verwendet zu werden.
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Zur Verwendung mit Fremdsprachen kann ein automatischer Spracherkennungsabschnitt vorgesehen sein, der dann Worte oder Sätze, die zuerst von einem Trainierenden und einem Trainer über ein Mikrophon eingegeben wurden, automatisch erkennt. Dann kann der automatische Spracherkennungsteil Daten über das Land zum Bandauswahlabschnitt 12 liefern und der Bandauswahlabschnitt 12 kann die Anzahl der Bandfilter und die Frequenzbandgrenze entsprechend der Sprache des Landes im Bandfilterabschnitt 1 und 4 festlegen.
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Es sollte beachtet werden, dass die Auswahl oder das Umschalten der Anzahl der Bandfilter und der Frequenzbandgrenze und die Auswahl oder das Umschalten der Anzahl der Bandfilter und der Frequenzbandgrenze durch den automatischen Spracherkennungsabschnitt, wie vorstehend beschrieben, auf die in der Ausführungsform 1 beschriebene Hörhilfe angewendet werden kann.
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Wie vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Wirkung des Erleichterns der Aktivierung der Aktivität des Gehirns durch die vorstehend beschriebene Trainingsvorrichtung bereit. Die vorliegende Erfindung ist nützlich, um einen Trainierenden zu trainieren, um die Sprache zu verstehen, oder einen Trainier zu trainieren, um die Trainingsfähigkeit zu verbessern.
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Ausführungsform 3
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3 ist ein Blockdiagramm einer Trainingsvorrichtung unter Verwendung des rauschvocodierten Sprachtons der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf dieses Blockdiagramm werden die Aspekte, die von 2 verschieden sind, beschrieben. Der aus dem Addierabschnitt 6 ausgegebene rauschvocodierte Sprachton wird über einen Kopfhörer 13 einem Trainierenden präsentiert. Der Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 hat die Funktion, die Erzeugung von Anzeigesignalen zu steuern, zusätzlich zur Funktion der Auswahl eines Schallquellensignals und zeigt einem Trainierenden einen Befehl oder eine Antwort auf Worte oder Sätze mit einem rauschvocodierten Sprachton mit Texten auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung 14 an. Ein Antworteingabeteil 15 ist eine Tastatur, mit der erkannte Worte oder Sätze eingegeben werden. Informationssignale vom Antworteingabeabschnitt 15 werden zum Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 übertragen und der Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 analysiert den Inhalt der Antwort und wählt Worte oder Sätze, die als nächstes präsentiert werden sollen, gemäß den Antwortergebnissen aus.
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Ein Trainingsprogramm ist im Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 enthalten. 10 Basisworte oder -sätze bilden beispielsweise einen Satz und Worte oder Sätze werden nacheinander einzeln dargestellt. Ein Trainierender hört den rauschvocodierten Sprachton davon und gibt erkannte Worte oder Sätze als Antwort mit japanischen Zeichen in den Antworteingabeabschnitt 15 ein. Der Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 zählt korrekte und falsche Antworten und zeigt korrekte Antworten auf der Anzeigevorrichtung 14 an und stellt wieder gleichzeitig den rauschvocodierten Sprachton dar. Nach der Darstellung der Antworten auf die zehn Worte oder Sätze wird die Rate der korrekten Antworten angezeigt. Schließlich werden zur Bestätigung wieder die zehn Worte oder Sätze von Aufgaben dargestellt. Somit kann der Trainierende allein ohne Trainer lernen. Der Schallquellen-Auswahlsteuerabschnitt 11 beginnt ein nächstes Aufgabenprogramm mit einer geeigneten Schwierigkeit in Abhängigkeit von der Rate der korrekten Antworten.
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Wenn der rauschvocodierte Sprachton dargestellt wird, kann sein Ton in der Anzeigevorrichtung mit Texten angezeigt werden. Ein korrekter Satz und eine Vielzahl von teilweise falschen Sätzen, die leicht falsch gehört werden können, können beispielsweise angezeigt werden und ein Trainierender kann die Nummer, die dem Satz zugewiesen ist, von dem er denkt, dass er korrekt ist, in den Antworteingabeabschnitt 15 eingeben.
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Die Auswahl der Filter in den Bandfilterabschnitten 1 und 4, die Auswahl und das Umschalten der Grenze der Bandfrequenzen und die Auswahl und das Umschalten durch den automatischen Spracherkennungsabschnitt, die in der Ausführungsform 2 beschrieben wurden, können auf diese Ausführungsform angewendet werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform können Trainierende mit der vorstehend beschriebenen Trainingsvorrichtung allein trainiert werden.
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Ausführungsform 4
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Die Lernprozedur mit der Konfiguration von 3 ist auch eine Art von Spiel. Eine Spielvorrichtung kann mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration als Basis verwirklicht werden. Zuerst werden der Titel eines Spiels oder ein Menü zum Auswählen des Schwierigkeitsgrades angezeigt und ein Spieler wählt den Schwierigkeitsgrad vom Antworteingabeabschnitt 15 aus und der Schallquellen Auswahlsteuerabschnitt 11 wählt die rauschvocodierten Sprachtöne von Worten oder Sätzen mit dem ausgewählten Schwierigkeitsgrad aus. Die Rate von korrekten Antworten kann aufgezeichnet werden oder die Anzahl von korrekten Antworten kann in der Anzeigevorrichtung 14 während eines Spiels angezeigt werden. Wenn eine hohe Marke erhalten wird, erscheint eine amüsante Ansicht auf dem Bildschirm als Preis, so dass das Spiel amüsant sein kann. Es kann in Form eines Wettbewerbs hinsichtlich dessen, wie viele Fragen in einem vorbestimmten Zeitraum beantwortet wurden oder wie viele korrekte Antworten gegeben wurden, ausgelegt sein. In einem solchen Spiel kann eine Spielvorrichtung für behinderte Leute ausgelegt sein oder kann für normale Leute ausgelegt sein. Der dargestellte Inhalt, die Darstellungsgeschwindigkeit und die dargestellte Ansicht können in Abhängigkeit von der Person, die sie verwendet, wie geeignet, ausgelegt werden.
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Der Spieler kann den Schwierigkeitsgrad des Spiels durch Betätigen des Bandauswahlabschnitts 12 auswählen. Die Anzahl von Filtern kann beispielsweise aus 1 bis 4 ausgewählt werden. Die ursprünglichen Worte oder Sätze können im Fall von vier Bandfiltern leichter verstanden werden als im Fall von einem Bandfilter, so dass der Spieler das Niveau der Schwierigkeit des Spiels auswählen kann.
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Ausführungsform 5
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Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Hören mit einer Hörhilfe beschrieben. 4 ist ein Beispiel eines Ablaufplans eines Verfahrens zum Implementieren einer Funktion der Hörhilfe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In der Schalleingabeprozedur (S10) wird ein Eingangsschallsignal von einem Mikrophon der Hörhilfe zur Vorbereitung AD-umgewandelt, um Schalldaten zur Bandfilterprozedur (S12) zu liefern. Diese Prozedur wird nachstehend stetig durchgeführt. Als nächstes wird in der Bandauswahlprozedur (S11) die Anzahl der Bandfrequenzen oder werden die Grenzfrequenzen der Bandfrequenzen für die Bandfilterung, die in den Bandfilterprozeduren (S12) und (S14) nachstehend durchgeführt wird, geändert oder festgelegt, falls erforderlich. Diese Prozedur wird als Reaktion auf eine Betätigung durch einen Benutzer durchgeführt. Wenn eine solche Betätigung besteht, wird diese Prozedur ausgelassen. Als nächstes werden in der Bandfilterprozedur (S12) Schalldaten auf der Basis der Anzahl der Bandfrequenzen oder der Grenzfrequenz der Bandfrequenzen der Bandfilterung, die festgelegt wurden, gefiltert. In der Hüllkurven-Gewinnungsprozedur (S13) werden die Hüllkurvenkomponentendaten der gefilterten Schalldaten gewonnen. In den Bandfilterprozeduren (S14) werden dann Rauschsignale von weißem Rauschen gemäß der Anzahl der Bandfrequenzen oder den Grenzfrequenzen der Bandfrequenzen zur Bandfilterung, die festgelegt wurden, gefiltert, so dass Bandrauschsignaldaten erzeugt werden. Die Hüllkurvenkomponentendaten und die Bandrauschsignaldaten werden in der folgenden Multiplikationsprozedur (S15) multipliziert, und wenn die Multiplikationsergebnisse für eine Vielzahl von Frequenzbändern erhalten werden, werden sie in der Addierprozedur (S16) aufsummiert. Die aufsummierten Schalldaten sind rauschvocodierte Sprachschalldaten. In der Signaldarstellungsprozedur (S17) werden diese dem Benutzer über einen Kopfhörer in Form eines DA-umgewandelten analogen Schallsignals zum Hören präsentiert.
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Die Prozeduren (S10) bis (S17) können nacheinander gemäß 4 durchgeführt werden oder können parallel durchgeführt werden. Diese Prozeduren können in Form eines Programms eines Digitalsignalprozessors (DSP) verwirklicht werden.
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Die Prozeduren (S11) bis (S16) bilden eine Prozedur zur Erzeugen von rauschvocodiertem Sprachton (S100).
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Die Bandauswahlprozedur (S11) kann mit einer automatischen Spracherkennungsprozedur für beispielsweise japanisch, englisch, deutsch oder chinesisch versehen sein und die Anzahl von Frequenzbändern und die Grenzfrequenzen, die die Frequenzbänder festlegen, die der erkannten Sprache entsprechen, können ausgewählt werden. Das Verfahren zur automatischen Spracherkennung ist bekannt und wird daher hier nicht im einzelnen beschrieben.
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Ausführungsform 6
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Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Trainingsverfahrens beschrieben. 5 ist ein Beispiel eines Ablaufplans der Prozeduren, die die Funktionen der Trainingsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwirklichen.
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Wenn ein Trainingsprogramm gestartet wird, wird in der Schallquellen-Auswahlprozedur (S20) ein vorbestimmtes Wort oder ein vorbestimmter Satz, das/der präsentiert werden soll, aus den Schallquellensignaldaten ausgewählt und zur Prozedur zur Erzeugung von rauschvocodiertem Sprachton (S100) geliefert. Die Prozedur zur Erzeugung von rauschvocodiertem Sprachton (S100) erzeugt rauschvocodierte Sprachtondaten. In der Präsentationsprozedur für rauschvocodierten Sprachton (S21) wird der erzeugte rauschvocodierte Sprachton in ein analoges Schallsignal umgewandelt, das von einem Trainierenden über einen Kopfhörer gehört wird. In der Antwortprozedur (S22) gibt der Trainierende ein Wort oder einen Satz, das/der durch Erkennen des rauschvocodierten Sprachtons verstanden wird, den der Trainierende hörte, in den Antworteingabeabschnitt 15 ein. Eine Auswertungsvorrichtung stellt in einer Antwortauswertungsprozedur (S23) fest, ob die Antwortdaten, die eingegeben wurden, korrekt sind oder nicht, und in einer Prozedur zum Darstellen einer korrekten Antwort (S24) wird das Ergebnis von korrekt oder falsch oder ein korrektes Wort oder ein korrekter Satz in der Anzeigevorrichtung angezeigt. An diesem Punkt endet das Training für eine Frage. Ein Trainingsprogrammmenü, das aus einer Reihe von Fragen besteht, kann durch Wiederholen dieser Prozeduren in dieser Reihenfolge implementiert werden.
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Ausführungsform 7
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Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Spielverfahrens beschrieben. Wenn das Verhältnis von korrekten Antworten oder die Punktwerte, die durch korrekte Antworten erlangt werden, in der Prozedur zur Darstellung einer korrekten Antwort (S24) der Trainingsvorrichtungsprozedur von 5 angezeigt wird, können Prozeduren für ein Spielverfahren erhalten werden.
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Ausführungsform 8
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In der Hörhilfe von 1 wird ein Eingangssignal von einem Mikrophon an den Bandfilterabschnitt 1 über einen Eingangsanschluss 7 angelegt. Das Eingangssignal kann jedoch eine Umgebungsrauschkomponente zusätzlich zu einer Schallkomponente enthalten. In diesem Fall kann die Konfiguration von 6 verwendet werden. In 6 wird das an den Eingangsanschluss 7 vom Mikrophon angelegte Eingangssignal an den Bandfilterabschnitt 1 über einen Schallsignal-Extraktionsabschnitt 9 angelegt. Der Schallsignal-Extraktionsabschnitt 9 hat die Funktion, Schallsignale aus Eingangssignalen, die ein Umgebungsrauschen enthalten, zu extrahieren. Daher wird beispielsweise ein Verfahren wie z. B. Spektralsubtraktion verwendet, um andere Rauschkomponenten als Schallsignale, die in Eingangssignalen enthalten sind, zu unterdrücken.
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Ausführungsform 9
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In der Trainingsvorrichtung von 2 oder der Trainingsvorrichtung von 3 und der Spielvorrichtung können die Signale, wenn die Signale des Schallquellensignalabschnitts 10 ein von Schallkomponenten unterschiedliches Umgebungsrauschen enthalten, an den Bandfilterabschnitt 1 über den Schallsignal-Extraktionsabschnitt 9, der mit Bezug auf 6 beschrieben ist, angelegt werden. In einer Trainingsvorrichtung oder einer Spielvorrichtung, in der einer von zwei Leuten ein Wort oder einen Satz über das Mikrophon eingibt und die andere Person den rauschvocodierten Sprachton davon hört und das ursprüngliche Wort oder den ursprünglichen Satz errät, kann ferner ein Umgebungsrauschen eingemischt werden, so dass es bevorzugt ist, den Schallsignal-Extraktionsabschnitt 9 bereitzustellen.
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Ausführungsform 10
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7 zeigt eine Konfiguration, in der Signale, die durch Umwandeln von Schallsignalen in rauschvocodierte Sprachtöne erhalten werden, vorher in dem Schallquellensignalabschnitt 10 der Trainingsvorrichtung von 3 oder der Spielvorrichtung gespeichert werden und ein Trainierender ein Ausgangssignal von dieser über einen Kopfhörer 13 hört. Daher ist es nicht erforderlich, die Bandfilterabschnitte 1 und 4, den Hüllkurven-Extraktionsabschnitt 2, den Multiplikationsabschnitt 3, die Rauschquelle 5, den Addierabschnitt 6, den Bardauswahlabschnitt 12 in 3 bereitzustellen. Dieselbe Konfiguration kann in der Trainingsvorrichtung von 2 verwendet werden.
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In allen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Anzahl der Bandfilter der Bandfilterabschnitte 1 und 2 als typisches Beispiel 4. Deren Anzahl ist jedoch nicht auf 4 begrenzt und kann 4 oder weniger oder mehr sein. Die Anzahl der Frequenzbänder, die in Abhängigkeit von der Situation geeignet ist, kann verwendet werden.
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Ein Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Programm für eine Prozedur für ein Hörhilfeverfahren, eine Prozedur für ein Trainingsverfahren oder eine Prozedur für ein Spielverfahren der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet ist, umfasst ein ROM, ein RAM, eine Diskette, eine CD-ROM, eine DVD, Speicherkarten, oder eine Festplatte, auf der das Programm aufgezeichnet ist. Ferner umfasst das Medium Kommunikationsmedien wie z. B. Telephonnetze und Übertragungswege.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung betrifft Hörtrainingsvorrichtungen, die rauschvocodierten Sprachton verwenden, der erhalten wird, indem mindestens ein Frequenzbandsignal eines Schallsignals einem Rauschen unterworfen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen, die für Leute mit einer neuronalen Störung oder Trainer zum Trainieren zur Wiederherstellung von einer neuronalen Störung geeignet sind.
