EP1353529B1 - Internetbasierte Auralisation von Schwerhörigkeit - Google Patents

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EP1353529B1
EP1353529B1 EP02008404A EP02008404A EP1353529B1 EP 1353529 B1 EP1353529 B1 EP 1353529B1 EP 02008404 A EP02008404 A EP 02008404A EP 02008404 A EP02008404 A EP 02008404A EP 1353529 B1 EP1353529 B1 EP 1353529B1
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EP
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hearing
simulation
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audiogram
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Josef Chalupper
Patrick Dr. Mergell
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Sivantos GmbH
Original Assignee
Siemens Audioligische Technik GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/70—Adaptation of deaf aid to hearing loss, e.g. initial electronic fitting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/55—Communication between hearing aids and external devices via a network for data exchange

Definitions

  • the present invention relates to a system for auralization, d. H. for conveying a hearing impression, with a simulation device for simulating a hearing loss. Furthermore, the present invention relates to a corresponding method for conveying an auditory impression. Such a system and method are known from WO 0 152 737.
  • Multi-channel dynamic expansion systems are used to make the effects on the perception of hearing, which are caused by individual hearing loss or a suitable hearing aid supply, audible to both the normal and the hearing-impaired. These systems allow channel-dependent amplification in several channels, also depending on the respective input level.
  • the parameters for the dynamics expansion systems are determined by audiometric measurements.
  • the hearing losses are very diverse and involve very different aspects. Examples of these aspects are reduced time and frequency resolution, as well as the so-called recruitment, which describes the change in the perception of hearing loss.
  • hearing loss it is not only important to convey to the person affected the hearing impression that he would have if he were wearing a hearing aid. It is also important in many ways to provide relatives with aural deafness. In this case, the hearing-impaired relatives can be imparted by simulation the hearing impression of the hearing-impaired with and without hearing aid.
  • the prerequisite for auralization is an audiometric measurement and creation of an individual audiogram.
  • such measurements can only be made by professionals, namely hearing aid actuators and doctors.
  • the corresponding systems can only be operated by experts and are economically viable for them.
  • the affected hearing-impaired and relatives can generally not be given such an auralization anonymously and inexpensively.
  • Easier systems for the transmission of hearing impressions or auralization for example, use CDs, on which a few typical hearing losses are stored as audio samples. Thus, a benefit for an individual hearing loss is given only in rare cases.
  • Other systems use simple filters instead of multi-channel expansion. As a result, however, hearing loss is usually insufficiently auralized.
  • a system and a method of the above-mentioned type are specified, wherein a representative amount of hearing loss can be statistically processed for example by a PCA analysis (Principal Component Analysis) and made available for auralization.
  • PCA analysis Principal Component Analysis
  • An advantage derives essentially from the combination of a data network or the Internet with an auralization process, which can make the effects of hearing loss realistically audible by using an auditory model.
  • a further development is to carry out a hearing test on the part of the user at a terminal of the data network or Internet, for example at home and not at the hearing device acoustician.
  • the illustration shows in the left half how the simulation data for the auralization is generated offline.
  • the right half of the illustration indicates how the simulation of the audio impressions is available online to the user.
  • a simulation database 1 is first created offline. For this purpose, a representative selection of hearing losses is recorded in a storage medium 2. The data of the individual hearing losses are subjected to a PCA analysis in an analysis device 3. PCA analysis determines the number and type of discernible "standard hearing loss" of a hearing test using orthogonal component decomposition. Of particular importance for the type of hearing loss are the hearing threshold HTL (hearing threshold level) and the level of the unpleasant volume UCL (uncomfortable level). The PCA analysis provides standard audiograms that can be stored, for example, directly in the database 1 to be available for comparison with an individual audiogram.
  • HTL hearing threshold level
  • UCL uncomfortable level
  • a first simulation device 4 the hearing losses of a hard of hearing for normal hearing can be simulated.
  • audio samples are created that convey or auralize the hearing situation of a deaf person to a normal hearing person.
  • the audio samples are again stored in the database 1.
  • a suitable hearing aid can be selected and adapted according to the respective standard audiogram.
  • photographs are taken with a suitable device (eg artificial head, KEMAR) to which the hearing aid is attached.
  • KEMAR artificial head
  • this natural sounds are presented from one or more sound sources. These recordings are then equalized. Both recording and equalization occur in unit 6.
  • the output signal of the unit 6 results in an auralization for the hard of hearing in a situation in which he would wear a hearing aid.
  • the auralization data of the unit 6 can be supplied to a second simulation device 7, which in turn simulates the hearing loss of the hearing-impaired person.
  • These simulation data are also stored in the database 1.
  • the first and second simulation means 4 and 7 may be identical.
  • the simulation database 1 is now made available for online operation on the Internet 8.
  • the user carries out an internet-based hearing test 9 and thus determines his individual audiogram.
  • This individual audiogram is compared with the standard audiograms stored in the database 1 and the standard audiogram most similar to the individual audiogram is determined in the selection 10. Because of this selection, audio samples over the Internet from the database 1 to the user, i. H. the hearing-impaired or relatives, be invited and brought to performance 11.
  • a hearing aid can be ordered online from the corresponding manufacturer via an order form 12.
  • the selection and adjustment of a suitable hearing aid are performed offline.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Auralisation, d. h. zur Vermittlung eines Höreindrucks, mit einer Simulationsvorrichtung zur Simulation eines Hörverlusts. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Vermittlung eines Höreindrucks. Ein solches System und ein solches Verfahren sind aus WO 0 152 737 bekannt.
  • Um die Auswirkungen auf die Hörwahrnehmung, die durch einen individuellen Hörverlust beziehungsweise eine geeignete Hörgeräteversorgung hervorgerufen werden, sowohl für Normalhörende, als auch für die betroffenen Schwerhörigen hörbar zu machen, werden mehrkanalige Dynamikexpansionssysteme eingesetzt. Diese Systeme erlauben eine kanalabhängige Verstärkung in mehreren Kanälen auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Eingangspegel. Die Parameter für die Dynamikexpansionssysteme werden durch audiometrische Messungen bestimmt.
  • Die auftretenden Hörverluste sind sehr vielfältig und beinhalten sehr unterschiedliche Aspekte. Beispiele für diese Aspekte sind reduzierte Zeit- und Frequenzauflösung, sowie das sog. Rekruitment, das die veränderte Lautstärkewahrnehmung von Schwerhörigen beschreibt.
  • Bei Hörverlusten ist es nicht nur wichtig, dem Betroffenen den Höreindruck zu vermitteln, den er hätte, wenn er ein Hörgerät tragen würde. Es ist in vielerlei Hinsicht auch wichtig, den Angehörigen eine Auralisation der Schwerhörigkeit zu bieten. Dabei kann den normalhörenden Angehörigen durch Simulation der Höreindruck des Schwerhörigen mit und ohne Hörgerät vermittelt werden.
  • Voraussetzung für die Auralisation ist jedoch eine audiometrische Messung und Erstellung eines individuellen Audiogramms. Derartige Messungen können jedoch nur von Fachleuten, nämlich Hörgeräteakustikern und Ärzten, durchgeführt werden. Die entsprechenden Systeme sind darüber hinaus nur von Experten bedienbar und für diese wirtschaftlich rentabel. Damit können die betroffenen Schwerhörigen und Angehörigen in der Regel nicht anonym und kostengünstig eine derartige Auralisation vermittelt bekommen.
  • Einfachere Systeme zur Vermittlung von Höreindrücken beziehungsweise Auralisation verwenden beispielsweise CDs, auf der einige wenige typische Hörverluste als Hörbeispiele gespeichert sind. Damit ist ein Nutzen für einen individuellen Hörverlust nur in seltenen Fällen gegeben. Andere Systeme verwenden einfache Filter anstelle der mehrkanaligen Expansion. Dadurch lässt sich jedoch ein Hörverlust in der Regel nur unzureichend auralisieren.
  • Erfindungsgemäß werden ein System und ein Verfahren der oben genannten Art angegeben, wobei eine repräsentative Menge von Hörverlusten statistisch beispielsweise durch eine PCA-Analyse (Principal Component Analysis) aufbereitet und für die Auralisation zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Sowohl die Erfassung audiometrischer Daten und die Auralisation der damit verbundenen Auswirkungen auf die Hörwahrnehmung als auch die Auswahl einer geeigneten Hörhilfe und deren Anpassung und Demonstration für die Betroffenen können über das Internet angeboten werden. Es wird eine kostengünstige oder kostenlose und anonyme Information für individuelle Hörverluste ermöglicht.
  • Ein Vorteil ergibt sich im Wesentlichen aus der Kombination eines Datennetzes beziehungsweise des Internets mit einem Auralisationsverfahren, das durch die Verwendung eines Gehörmodells die Auswirkungen von Schwerhörigkeit realistisch hörbar machen kann. Eine Weiterentwicklung besteht darin, auf Seiten des Benutzers an einem Terminal des Datennetzes beziehungsweise Internets beispielsweise zu Hause und nicht beim Hörgeräteakustiker einen Hörtest durchzuführen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die ein Datenflussdiagramm für die erfindungsgemäße internetbasierte Auralisation von Schwerhörigkeit darstellt.
  • Die Darstellung zeigt in der linken Hälfte, wie die Simulationsdaten für die Auralisation offline generiert werden. In der rechten Hälfte der Darstellung ist angedeutet, wie dem Benutzer die Simulation der Höreindrücke online zur Verfügung steht.
  • Für die Simulation wird zunächst offline eine Simulationsdatenbank 1 erstellt. Hierzu wird eine repräsentative Auswahl von Hörverlusten in einem Speichermedium 2 aufgezeichnet. Die Daten der einzelnen Hörverluste werden in einer Analyseeinrichtung 3 einer PCA-Analyse unterzogen. Durch die PCA-Analyse wird die Anzahl und Art der unterscheidbaren "Standard-Hörverluste" eines Hörtests mittels orthogonaler Komponentenzerlegung bestimmt. Für die Art des Hörverlusts sind insbesondere von Bedeutung die Hörschwelle HTL (hearing threshold level) und der Pegel der unangenehmen Lautstärke UCL (uncomfortable level). Die PCA-Analyse liefert Standard-Audiogramme, die beispielsweise unmittelbar in der Datenbank 1 gespeichert werden können, damit sie für einen Vergleich mit einem individuellen Audiogramm zur Verfügung stehen.
  • In einer ersten Simulationseinrichtung 4 können die Hörverluste eines Schwerhörigen für Normalhörende simuliert werden. Hierbei werden Hörbeispiele erstellt, die einem Normalhörenden die Hörsituation eines Schwerhörigen vermitteln beziehungsweise auralisieren. Die Hörbeispiele werden wiederum in der Datenbank 1 abgelegt.
  • In einer Auswahl- und Anpasseinrichtung 5 können entsprechend dem jeweiligen Standard-Audiogramm ein geeignetes Hörgerät ausgewählt und angepasst werden. Um die Übertragungseigenschaften des Hörgerätes realistisch zu erfassen, werden mit einer geeigneten Vorrichtung (z. B. Kunstkopf, KEMAR), an die das Hörgerät angebracht ist, Aufnahmen gemacht. Um eine möglichst natürliche akustische Situation zu erzeugen, werden hierbei natürliche Schalle aus einer oder mehreren Schallquellen dargeboten. Diese Aufnahmen werden anschließend entzerrt. Sowohl Aufnahme als auch Entzerrung erfolgen in Einheit 6. Als Ausgangssignal der Einheit 6 ergibt sich eine Auralisation für den Schwerhörigen in einer Situation, in der er ein Hörgerät tragen würde. Diese Auralisationsbeispiele werden ebenfalls in der Datenbank 1 abgelegt.
  • Damit auch der Normalhörende erfahren kann, welche Wahrnehmung der Schwerhörige mit Hörgerät hat, können die Auralisationsdaten der Einheit 6 einer zweiten Simulationseinrichtung 7 zugeführt werden, die wiederum den Hörverlust des Schwerhörenden simuliert. Auch diese Simulationsdaten werden in der Datenbank 1 abgelegt. Die erste und zweite Simulationseinrichtung 4 und 7 können identisch sein.
  • Die Simulationsdatenbank 1 wird nun für den online-Betrieb im Internet 8 zur Verfügung gestellt. Der Benutzer führt einen internetbasierten Hörtest 9 durch und ermittelt so sein individuelles Audiogramm. Dieses individuelle Audiogramm wird mit den in der Datenbank 1 hinterlegten Standard-Audiogrammen verglichen und das dem individuellen Audiogramm ähnlichste Standard-Audiogramm wird in der Auswahl 10 ermittelt. Aufgrund dieser Auswahl können Hörbeispiele über das Internet von der Datenbank 1 zum Benutzer, d. h. dem Schwerhörigen oder Angehörigen, geladen und zur Darbietung 11 gebracht werden. Im Anschluss an die Darbietung der Auralisation 11 kann über ein Bestellformular 12 online eine Hörhilfe beim entsprechenden Hersteller bestellt werden.
  • Für diejenigen Standard-Hörverluste, mit denen 90 % der Hörverluste beschrieben werden können, werden Auswahl und Anpassung einer geeigneten Hörhilfe offline durchgeführt. Ebenfalls offline vorgefertigt werden die Auralisationen der Standard-Hörverluste - wie bereits beschrieben - und die Auralisationen der entsprechend angepassten Hörgeräte in verschiedenen natürlichen akustischen Umgebungen, z. B. bei einer Cocktail-Party, einem Konzert etc.

Claims (12)

  1. System zur Vermittlung eines Höreindrucks an einen Benutzer mit
    - einer Simulationsvorrichtung (4, 7) zur Simulation eines Hörverlusts und/oder Hörgerätegewinns, und
    - einem Datennetz (8), an das die Simulationsvorrichtung (4, 7) angeschlossen ist, zur Übertragung von Daten bezüglich des Hörverlusts und/oder Hörgerätegewinns von dem Benutzer an die Simulationsvorrichtung (4, 7) und zur Übertragung von Simulationsdaten an den Benutzer,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Simulationsvorrichtung (4, 7) eine Analyseeinrichtung (3) zur Analyse der Daten bezüglich mehrerer Hörverluste umfasst und
    - mit der Analyseeinrichtung (3) eine Komponentenanalyse nach orthogonalen Komponenten von Hörverlusten durch führbar ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei das Datennetz (8) das Internet umfasst.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, das ein Speichermedium (2), in dem vorgegebene Hörverlusttypen gespeichert sind und das an die Simulationsvorrichtung angeschlossen ist, umfasst.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das eine Hörtesteinrichtung (9), welche an das Datennetz (8) angeschlossen ist, als Terminal bei dem Benutzer zur Erstellung eines individuellen Audiogramms umfasst.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die Hörtesteinrichtung (9) eine Auswahleinrichtung (10) zur Auswahl eines vorgegebenen Audiogramms auf der Basis des individuellen Audiogramms umfasst.
  6. System nach Anspruch 5, wobei die Hörtesteinrichtung (9) eine Darbietungseinrichtung (11) zur Vermittlung eines Höreindrucks auf der Basis des ausgewählten Audiogramms und der Simulationsdaten von dem Datennetz (8) umfasst.
  7. Verfahren zur Vermittlung eines Höreindrucks an einen Benutzer durch
    - Simulation (4, 7) eines Hörverlusts und/oder Hörgeräte gewinns unter Erstellung von Simulationsdaten und
    - Übertragen der Simulationsdaten bezüglich des Hörverlusts und/oder Hörgerätegewinns über ein Datennetz (8) zu dem Benutzer
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - vor dem Simulieren (4, 7) ein Analysieren (3) von Hörverlusten stattfindet und
    - das Analysieren (3) eine Komponentenanalyse nach orthogonalen Komponenten von Hörverlusten umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Datennetz (8) das Internet umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei vor dem Analysieren (3) ein Speichern einer Vielzahl von Hörverlustdaten in einem Speichermedium (2) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei bei dem Benutzer ein Hörtest (9) durchgeführt wird und das gewonnene individuelle Audiogramm über das Datennetz (8) zu der Simulationsvorrichtung (4, 7) übermittelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei für den Benutzer aufgrund seines individuellen Audiogramms ein vorgegebenes Audiogramm für die Simulation (4, 7) ausgewählt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei zur Vermittlung des Höreindrucks auf der Basis des ausgewählten Audiogramms Simulationsdaten über das Datennetz (8) zu dem Benutzer übermittelt werden.
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