EP2357851A1 - Method and assembly for adjusting a hearing aid by determining listening effort - Google Patents

Method and assembly for adjusting a hearing aid by determining listening effort Download PDF

Info

Publication number
EP2357851A1
EP2357851A1 EP10192571A EP10192571A EP2357851A1 EP 2357851 A1 EP2357851 A1 EP 2357851A1 EP 10192571 A EP10192571 A EP 10192571A EP 10192571 A EP10192571 A EP 10192571A EP 2357851 A1 EP2357851 A1 EP 2357851A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearing
hearing aid
effort
control unit
person
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP10192571A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Farah I. Corona-Strauss
Matthias Dr. Fröhlich
Matthias Dr. Latzel
Daniel J. Pr. Strauss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Instruments Pte Ltd filed Critical Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Publication of EP2357851A1 publication Critical patent/EP2357851A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/70Adaptation of deaf aid to hearing loss, e.g. initial electronic fitting

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for the automatic, recursive adaptation of a hearing aid worn by a person, wherein the person is given a hearing task for the solution and objectively an associated hearing effort is detected on the basis of neuropsychological correlates of the auditory processing.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • FIG. 1 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid 1.
  • In a hearing aid housing 2 for carrying behind the ear usually two microphones 3 are incorporated for receiving the sound from the environment. Above the microphones 3 microphone openings 7 are formed in the hearing aid housing 2.
  • a signal processing unit 4 which is also integrated in the hearing aid housing 2, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 4 is transmitted to a loudspeaker or receiver 5, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, not shown, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the hearing aid wearer.
  • the power supply of the hearing aid 1 and in particular that of the signal processing unit 4 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 2 battery. 6
  • the adaptation of a hearing aid is usually in dialogue between a hearing aid wearer and a hearing care professional.
  • the hearing aid wearer thereby different test signals are presented, which he perceives subjectively and tells his impressions to the acoustician.
  • This compares the perception of the hearing aid wearer with the impressions of normal hearing with respect to the respective test signal.
  • the acoustician derives hearing device parameters, which as a rule lead to an improved adaptation of the hearing device to the hearing device wearer. This procedure is repeated until the hearing-impaired subjectively feels a number of test signals subjectively similar to a normal hearing.
  • the invention claims a method for the automatic, recursive adaptation of a hearing aid worn by a person controlled by a computer and control unit, whereby the person is provided with a listening task and an associated hearing effort is objectively recorded on the basis of neuropsychological correlates of the auditory processing.
  • At least one acoustic stimulus is presented to the person, detects the neural activity of the brain of the person due to the acoustic stimulus, a measure of the hearing effort from the detected neural activity determined by a computing and control unit at least one hearing aid parameter depending on the determined Modified measure of Höranstrengung changed and the process controlled by the arithmetic and control unit repeatedly until the extent of Höranstrengung falls below a predetermined first threshold or is minimized in terms of a previously defined Abbruchskriteriums the computing and control unit.
  • the invention offers the advantage that hearing aids can be adjusted objectively and automatically with regard to neuropsychological parameters in a very robust and reliable manner.
  • the feature extraction may also be defined on the image area of suitable mathematical transformations (eg, complex time-frequency transformations).
  • the acoustic stimulus may comprise a word sequence, a speech sequence or a sequence of tones.
  • the neuronal activity of the brain can be detected by an electroencephalogram.
  • an auditory late response can be determined from the EEG.
  • the inter-trial phase stability obtained via the feature of the instantaneous phase can be determined.
  • the inter-trial phase stability can be the measure of the hearing effort.
  • the neuronal activity of the brain can be detected by a magnetoencephalogram.
  • the neuronal activity of the brain may also be detected by functional imaging techniques (e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT).
  • functional imaging techniques e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT.
  • the changes in the hearing aid parameters can be determined by means of evolutionary algorithms. This allows multidimensional stochastic optimization.
  • the invention also claims an arrangement for automatic recursive adjustment of at least one hearing aid worn by a person controlled by a computer and control unit.
  • the arrangement comprises a stimuli generator unit which supplies at least one acoustic signal to the hearing aid Stimulus outputs, a signal acquisition unit with at least one sensor that detects a neuronal activity of the brain of the person due to the acoustic stimulus, a computing and control unit that determines a measure of the hearing effort from the detected neural activity and determines changes in hearing aid parameters, as well as a Hearing aid control unit that changes the hearing aid parameters.
  • the computing and control unit repeatedly causes the stimuli generator unit to deliver a hearing stimulus and the hearing aid control unit to selectively change a hearing aid parameter according to an optimization rule until the amount of hearing effort falls below a predefinable first threshold or in the sense of another previously defined in the arithmetic and control unit Termination condition is minimized.
  • the acoustic stimulus may comprise a word sequence, a speech sequence or a sequence of tones.
  • the signal acquisition unit and the at least one sensor can detect the neuronal activity of the brain by means of electroencephalography.
  • the signal acquisition unit can determine at least one auditory late response.
  • the arithmetic and control unit can preferably determine a mean inter-trial phase stability from at least two auditory late responses.
  • the instantaneous phase determined by way of complex transformations can preferably be used for calculating the inter-trial phase stability, which is used as a feature for quantifying the hearing effort.
  • the signal acquisition unit and the at least one sensor can detect the neuronal activity of the brain by means of magnetoencephalography.
  • the neuronal activity of the brain may also be detected by functional imaging techniques (e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT).
  • functional imaging techniques e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT.
  • the changes in the hearing aid parameters can be determined by an evolutionary algorithm.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the inventive method for adjusting at least one hearing aid parameter of a hearing aid.
  • a person is prepared for the hearing aid setting.
  • the person carries on each ear a switched on and functional hearing aid, ie the person carries the hearing aid according to the instructions behind the ear.
  • the hearing aid parameters such as channel gain, compression rate, compression breakpoint, microphone characteristic, noise reduction, time constants, are in a basic setting, which was determined, for example, by an audiogram.
  • EEG electroencephalography
  • the electroencephalogram (also abbreviated to EEG) is the graphical representation of these fluctuations.
  • causes of the potential fluctuations are physiological processes of individual brain cells, which contribute by their electrical state changes to the information processing of the brain.
  • the potentials generated by individual neurons add up so that potential changes distributed over the entire head can be measured.
  • a recording in several channels of different electrode combinations is needed. For this purpose, the person several electrodes are attached to the scalp.
  • the person is given a hearing task by a hearing care professional, for example to recognize the spoken syllable "pa” from a spoken syllable sequence with the spoken syllables "pa”, “da” and “ba", the speech syllables in any order and repetition may occur.
  • step 102 the person is presented with an auditory stimulus in the form of a spoken syllable sequence mentioned above.
  • the presentation can be done directly with the hearing aid or indirectly via headphones or speakers. In the latter case, the hearing aid acoustically picks up the auditory stimulus.
  • the person tries (“spitgles") to solve the listening task ("Recognize the Syllabus” pa "").
  • tone sequences or complete sentences can be presented.
  • step 103 which is performed in parallel to step 102, the neuronal activity of the subject's brain is measured by EEG. That is, it will be the electrical potentials measured between scalp-mounted electrodes.
  • step 104 the acoustically evoked potential, in particular the auditory late response ALR, is determined from the EEG.
  • Steps 102 to 104 are repeated several times to improve the signal-to-noise ratio of the very weak potentials.
  • the determination of an Inter-Trial Phase Stability (IPS) obtained via complex transformations and the instantaneous phase is carried out in step 105, which is a measure of the hearing effort LE.
  • the IPS can take values between "0" and "1", where "1" means a large listening effort LE.
  • the IPS indicates the stability of the instantaneous phase of the ALRs for defined times.
  • step 106 at least one hearing aid parameter is automatically changed with the aim of reducing the hearing effort LE.
  • This multi-dimensional optimization problem is preferably solved by means of an evolutionary algorithm running in a computing and control unit.
  • the optimization progress of the hearing aid parameters is checked in step 107 by repeating steps 102 to 106 after each change in the hearing aid parameters and determining the change in the hearing effort LE between two examinations of the hearing effort LE. If the change falls below a predefinable second threshold value, for example 0.2, the method is terminated with step 108 and the hearing device is optimally adjusted with respect to the listening effort.
  • a predefinable second threshold value for example 0.2
  • another, previously defined termination condition in the computing and control unit may detect a minimum listening effort (LE).
  • other physiological stimuli such as visual or tactile
  • the person can optionally also have an operating unit signal the subjective solution of the listening task. This can be used to monitor the improvement in the hearing aid setting.
  • FIG. 3 shows a simplified block diagram of an inventive arrangement for adaptation of hearing aid parameters using a determined listening effort.
  • a person 16 wears two hearing aids 10 for the treatment of a deafness and for measuring a neural activity of the brain a plurality of electrodes 11 on the scalp, which can derive electrical potentials.
  • the electrodes 11 are connected to a signal detection unit 13, which detects the signals received by the electrodes 11 in the form of an EEG.
  • an actuating unit 20 for example a push button, is connected to the signal detection unit 13.
  • the person 16 can operate the operation unit 20 when he feels a asked hearing task to have solved. This can be objectively checked whether asked listening tasks are actually solved. A simple listening task would be to recognize a given spoken syllable or a tone with a certain pitch.
  • a stimuli generator unit 12 which is connected to the hearing aids 10, the person 16 acoustic stimuli in the form of sound sequences, speech syllables or sentences presented.
  • the person 16 must try to solve the task of hearing from the stimulus, that is, for example, to recognize the given syllable.
  • the effort involved is referred to in German as Hörastrengung (actually “Zu surgicalanstrengung") and in English as “Listening Effort”.
  • the auditory stimulus can also be presented via loudspeaker 17 or headphones 18. In these cases, the hearing aids 10 pick up the sound and give it changed and amplified to the person 16 again.
  • the stimuli generator unit 12 may also deliver optional stimuli 19, for example in the form of visual and / or tactile stimuli.
  • a wide variety of hearing aid parameters such as, for example, channel amplification, compression rate, compression kink point, microphone characteristic, noise reduction or time constants, can be changed in order to allow adaptation of the hearing aids to the hearing or the hearing impairment of the person 16.
  • a computing and control unit 15 which is connected to the stimuli generator unit 12, the hearing aid control unit 14 and the signal detection unit 13, controls these units and determines the listening effort from the recorded signal progressions of the EEG.
  • ALR are determined from a test series and the mean IPS calculated from it.
  • the middle IPS is a very robust and reliable measure of listening effort.
  • the mean IPS is now used in a differential evolution algorithm of the computing and control unit 15 to determine the change in hearing aid parameters. After each change in the hearing aid parameters, further auditory stimuli are presented until the different or several differences of the detected hearing effort deviate from each other by only a second threshold value.
  • the middle IPS can take values between “0" and "1", the second threshold is preferably "0.2".
  • Differential Evolution is a mathematical method for optimizing a multi-dimensional function.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The method involves detecting the neuronal activity of the brain of a person in response to an acoustic stimulus. A measure of listening effort is determined from the detected neuronal activity. One of the hearing device parameters is changed as a function of the measure of listening effort determined. The determination is repeated and monitored by a computation and control unit until the measure of listening effort drops below a predefinable threshold value or is minimized in terms of a defined termination condition that can be predefined in the computation and control unit. An independent claim is also included for a device for the automatic, recursive adjustment of a hearing device worn by a person, where the device comprises a stimulus generator unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur automatischen, rekursiven Anpassung eines von einer Person getragenen Hörgeräts, wobei der Person eine Höraufgabe zur Lösung gestellt wird und objektiv eine damit verbundene Höranstrengung anhand neuropsychologischer Korrelate der auditiven Verarbeitung erfasst wird.The invention relates to a method and an arrangement for the automatic, recursive adaptation of a hearing aid worn by a person, wherein the person is given a hearing task for the solution and objectively an associated hearing effort is detected on the basis of neuropsychological correlates of the auditory processing.

Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in Figur 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr Hörgeräts 1 dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 2 zum Tragen hinter dem Ohr sind üblicherweise zwei Mikrofone 3 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Oberhalb der Mikrofone 3 sind Mikrofonöffnungen 7 in dem Hörgerätegehäuse 2 ausgebildet. Durch die Mikrofonöffnungen 7 kann der Schall zu den Mikrofonen 3 im Inneren des Hörgerätegehäuses 2 gelangen. Eine Signalverarbeitungseinheit 4, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 2 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 4 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 5 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen nicht dargestellten Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Hörgeräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts 1 und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 4 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 2 integrierte Batterie 6.Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer. The input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil. The output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized. The amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This basic structure is in FIG. 1 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid 1. In a hearing aid housing 2 for carrying behind the ear usually two microphones 3 are incorporated for receiving the sound from the environment. Above the microphones 3 microphone openings 7 are formed in the hearing aid housing 2. Through the microphone openings 7, the sound can reach the microphones 3 in the interior of the hearing aid housing 2. A signal processing unit 4, which is also integrated in the hearing aid housing 2, processes the microphone signals and amplifies them. The output signal of the signal processing unit 4 is transmitted to a loudspeaker or receiver 5, which outputs an acoustic signal. The sound is optionally transmitted via a sound tube, not shown, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the hearing aid wearer. The power supply of the hearing aid 1 and in particular that of the signal processing unit 4 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 2 battery. 6

In der DE 10 2008 018 041 A1 ist ein derartiges Hinter-dem-Ohr Hörgerät mit einer Mikrofonöffnung, mit einem Lautsstärkeregler, mit einer Programmierbuchse, mit einer Programmtaste mit Aus-Funktion und mit einem Batteriefach offenbart.In the DE 10 2008 018 041 A1 such a behind-the-ear hearing aid with a microphone opening, with a volume control, with a programming jack, with a program button with off function and a battery compartment disclosed.

Die Anpassung eines Hörgeräts erfolgt in der Regel im Dialog zwischen einem Hörgeräteträger und einem Hörgeräteakustiker. Dem Hörgeräteträger werden dabei unterschiedliche Testsignale dargeboten, die er subjektiv wahrnimmt und seine Eindrücke dem Akustiker mitteilt. Dieser vergleicht die Wahrnehmung des Hörgeräteträgers mit den Eindrücken Normalhörender bezüglich des jeweiligen Testsignals. Aus den unterschiedlichen Wahrnehmungen leitet der Akustiker Hörgeräteparameter ab, die in der Regel zu einer verbesserten Anpassung des Hörgeräts an den Hörgeräteträger führen. Dieses Vorgehen wird so lange wiederholt, bis der Schwerhörige eine Anzahl an Testsignalen subjektiv ähnlich empfindet wie ein Normalhörender.The adaptation of a hearing aid is usually in dialogue between a hearing aid wearer and a hearing care professional. The hearing aid wearer thereby different test signals are presented, which he perceives subjectively and tells his impressions to the acoustician. This compares the perception of the hearing aid wearer with the impressions of normal hearing with respect to the respective test signal. From the different perceptions, the acoustician derives hearing device parameters, which as a rule lead to an improved adaptation of the hearing device to the hearing device wearer. This procedure is repeated until the hearing-impaired subjectively feels a number of test signals subjectively similar to a normal hearing.

Wie die DE 41 28 172 A1 zeigt, besteht seit Langem das Bedürfnis, subjektive Messungen des Hörvermögens durch objektive Messungen und einer gegebenenfalls anschließenden Korrektur von Hörgeräteparametern zu ersetzen. Neueste Forschungen auf dem Gebiet der objektiven Ermittlung der Höranstrengung scheinen neue Perspektiven in diesem Sinne zu ermöglichen. Beispielsweise wird in D.J. Strauss et al., "On the Cognitive Neurodynamics of Listening Effort: A Phase Clustering Analysis of Large-Scale Neural Correlates, 31st Annual International Conference of the IEEE EMBS Minneapolis, Minnesota, USA, September 2-6, 2009, Seiten 2048-2081 vorgeschlagen, die Höranstrengung aus der elektrischen neuronalen Aktivität des Gehirns durch mathematische Transformationsanalysen zu ermitteln.As the DE 41 28 172 A1 There has long been a need to replace subjective measurements of hearing with objective measurements and any subsequent correction of hearing aid parameters. Recent research in the field of the objective determination of hearing effort seems to offer new perspectives in this sense. For example, in DJ Strauss et al., "On the Cognitive Neurodynamics of Listening Effort: A Phase Clustering Analysis of Large-Scale Neural Correlates, 31st Annual International Conference of the IEEE EMBS Minneapolis, Minn., USA, September 2-6, 2009, pages 2048- 2081 proposed to determine the hearing effort from the brain's electrical neural activity through mathematical transformation analysis.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Einstellung von Hörgeräten zu objektivieren, zu automatisieren und in Bezug auf neuropsychologische Variablen der Hörverarbeitung zu verbessern.It is therefore an object of the invention to objectify the setting of hearing aids, to automate and in relation to to improve neuropsychological variables of hearing processing.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Verfahren und der Anordnung der unabhängigen Patentansprüche gelöst.According to the invention, the stated object is achieved with the method and the arrangement of the independent claims.

Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zur automatischen, durch eine Rechen- und Steuerungseinheit kontrollierten, rekursiven Anpassung eines von einer Person getragenen Hörgeräts, wobei der Person eine Höraufgabe zur Lösung gestellt wird und eine dazugehörige Höranstrengung objektiv anhand neuropsychologischer Korrelate der auditiven Verarbeitung erfasst wird. Mit dem Verfahren wird mindestens ein akustischer Reiz an die Person dargeboten, die neuronale Aktivität des Gehirns der Person aufgrund des akustischen Reizes erfasst, ein Maß der Höranstrengung aus der erfassten neuronalen Aktivität ermittelt, durch eine Rechen- und Steuerungseinheit mindestens ein Hörgeräteparameter in Abhängigkeit des ermittelten Maßes der Höranstrengung geändert und das Verfahren kontrolliert durch die Rechen- und Steuerungseinheit wiederholt, bis das Maß der Höranstrengung einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet bzw. im Sinne eines zuvor definierten Abbruchskriteriums der Rechen- und Steuerungseinheit minimiert ist. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auf sehr robuste und verlässliche Weise Hörgeräte objektiv und automatisch im Hinblick auf neuropsychologische Parameter angepasst werden können.The invention claims a method for the automatic, recursive adaptation of a hearing aid worn by a person controlled by a computer and control unit, whereby the person is provided with a listening task and an associated hearing effort is objectively recorded on the basis of neuropsychological correlates of the auditory processing. With the method, at least one acoustic stimulus is presented to the person, detects the neural activity of the brain of the person due to the acoustic stimulus, a measure of the hearing effort from the detected neural activity determined by a computing and control unit at least one hearing aid parameter depending on the determined Modified measure of Höranstrengung changed and the process controlled by the arithmetic and control unit repeatedly until the extent of Höranstrengung falls below a predetermined first threshold or is minimized in terms of a previously defined Abbruchskriteriums the computing and control unit. The invention offers the advantage that hearing aids can be adjusted objectively and automatically with regard to neuropsychological parameters in a very robust and reliable manner.

In einer Weiterbildung werden mehrere akustische Reize dargeboten, die neuronalen Aktivitäten erfasst und die erfassten neuronalen Aktivitäten einer mathematischen Analyse zur Merkmalsextraktion unterzogen.In a further development, several acoustic stimuli are presented, the neural activities recorded and the detected neural activities subjected to a mathematical analysis for feature extraction.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Merkmalsextraktion auch auf dem Bildbereich geeigneter mathematischer Transformationen (z.B. komplexe Zeit-Frequenztransformationen) definiert werden.In a further embodiment, the feature extraction may also be defined on the image area of suitable mathematical transformations (eg, complex time-frequency transformations).

Des Weiteren kann der akustische Reiz eine Wortfolge, eine Sprechsilbenfolge oder eine Tonfolge umfassen.Furthermore, the acoustic stimulus may comprise a word sequence, a speech sequence or a sequence of tones.

In einer Weiterbildung des Verfahrens kann die neuronale Aktivität des Gehirns durch ein Elektroenzephalogramm erfasst werden.In a development of the method, the neuronal activity of the brain can be detected by an electroencephalogram.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann aus dem EEG eine Auditory Late Response ermittelt werden.In a preferred embodiment, an auditory late response can be determined from the EEG.

Des Weiteren kann aus komplexen Transformationen (z.B. Hilbert-, komplexe Wavelet Transformation, Gabor Frame Transformation) von mindestens zwei Auditory Late Responses die über das Merkmal der Momentanphase gewonnene Inter-Trial Phase Stability ermittelt werden.Furthermore, from complex transformations (e.g., Hilbert, complex wavelet transformation, Gabor frame transformation) of at least two auditory late responses, the inter-trial phase stability obtained via the feature of the instantaneous phase can be determined.

Bevorzugt kann die Inter-Trial Phase Stability das Maß für die Höranstrengung sein.Preferably, the inter-trial phase stability can be the measure of the hearing effort.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die neuronale Aktivität des Gehirns durch ein Magnetoenzephalogramm erfasst werden.In a further embodiment of the method, the neuronal activity of the brain can be detected by a magnetoencephalogram.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die neuronale Aktivität des Gehirns auch durch funktionelle bildgebende Verfahren (z.B. fMRI, PET, SPECT, fOCT) erfasst werden.In another embodiment of the method, the neuronal activity of the brain may also be detected by functional imaging techniques (e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT).

Bevorzugt können die Änderungen der Hörgeräteparameter mittels evolutionärer Algorithmen ermittelt werden. Dadurch ist eine mehrdimensionale stochastische Optimierung möglich.Preferably, the changes in the hearing aid parameters can be determined by means of evolutionary algorithms. This allows multidimensional stochastic optimization.

Die Erfindung beansprucht auch eine Anordnung zur automatischen, durch eine Rechen- und Steuerungseinheit kontrollierten, rekursiven Anpassung mindestens eines von einer Person getragenen Hörgeräts. Die Anordnung umfasst eine Stimuli-Generatoreinheit, die an das Hörgerät mindestens einen akustischen Reiz abgibt, eine Signalerfassungseinheit mit mindestens einem Sensor, die eine neuronale Aktivität des Gehirns der Person aufgrund des akustischen Reizes erfasst, eine Rechen- und Steuereinheit, die ein Maß der Höranstrengung aus der erfassten neuronalen Aktivität ermittelt und daraus Änderungen von Hörgeräteparametern bestimmt, sowie eine Hörgerätesteuereinheit, die die Hörgeräteparameter ändert. Die Rechen- und Steuereinheit veranlasst wiederholt die Stimuli-Generatoreinheit zum Abgeben eines Hörreizes und die Hörgerätesteuereinheit zum gezielten Ändern eines Hörgeräteparameters gemäß einer Optimierungsvorschrift, bis das Maß der Höranstrengung einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet oder im Sinne einer anderen zuvor in der Rechen- und Steuereinheit definierten Abbruchbedingung minimiert ist.The invention also claims an arrangement for automatic recursive adjustment of at least one hearing aid worn by a person controlled by a computer and control unit. The arrangement comprises a stimuli generator unit which supplies at least one acoustic signal to the hearing aid Stimulus outputs, a signal acquisition unit with at least one sensor that detects a neuronal activity of the brain of the person due to the acoustic stimulus, a computing and control unit that determines a measure of the hearing effort from the detected neural activity and determines changes in hearing aid parameters, as well as a Hearing aid control unit that changes the hearing aid parameters. The computing and control unit repeatedly causes the stimuli generator unit to deliver a hearing stimulus and the hearing aid control unit to selectively change a hearing aid parameter according to an optimization rule until the amount of hearing effort falls below a predefinable first threshold or in the sense of another previously defined in the arithmetic and control unit Termination condition is minimized.

In einer Weiterbildung der Anordnung kann der akustische Reiz eine Wortfolge, eine Sprechsilbenfolge oder eine Tonfolge umfassen.In a development of the arrangement, the acoustic stimulus may comprise a word sequence, a speech sequence or a sequence of tones.

In einer weiteren Ausführungsform der Anordnung können die Signalerfassungseinheit und der mindestens eine Sensor die neuronale Aktivität des Gehirns mittels Elektroenzephalografie erfassen.In a further embodiment of the arrangement, the signal acquisition unit and the at least one sensor can detect the neuronal activity of the brain by means of electroencephalography.

Des Weiteren kann die Signalerfassungseinheit mindestens eine Auditory Late Response ermitteln.Furthermore, the signal acquisition unit can determine at least one auditory late response.

Bevorzugt kann die Rechen- und Steuereinheit aus mindestens zwei Auditory Late Responses eine mittlere Inter-Trial Phase Stability ermitteln.The arithmetic and control unit can preferably determine a mean inter-trial phase stability from at least two auditory late responses.

Bevorzugt kann bei der Anordnung die über komplexe Transformationen ermittelte Momentanphase zur Berechnung der Inter-Trial Phase Stability dienen, welche als Merkmal zur Quantifizierung der Höranstrengung eingesetzt wird.In the arrangement, the instantaneous phase determined by way of complex transformations can preferably be used for calculating the inter-trial phase stability, which is used as a feature for quantifying the hearing effort.

In einer weiteren Ausführungsform können die Signalerfassungseinheit und der mindestens eine Sensor die neuronale Aktivität des Gehirns mittels Magnetoenzephalografie erfassen.In a further embodiment, the signal acquisition unit and the at least one sensor can detect the neuronal activity of the brain by means of magnetoencephalography.

In einer weiteren Ausführungsform der Anordnung kann die neuronale Aktivität des Gehirns auch durch funktionelle bildgebende Verfahren (z.B. fMRI, PET, SPECT, fOCT) erfasst werden.In a further embodiment of the arrangement, the neuronal activity of the brain may also be detected by functional imaging techniques (e.g., fMRI, PET, SPECT, fOCT).

Außerdem können in der Rechen- und Steuereinheit die Änderungen der Hörgeräteparameter durch einen evolutionären Algorithmus ermittelt werden.In addition, in the computing and control unit, the changes in the hearing aid parameters can be determined by an evolutionary algorithm.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of several embodiments with reference to schematic drawings.

Es zeigen:

Figur 1:
ein Blockschaltbild eines Hinter-dem-Ohr Hörgeräts gemäß Stand der Technik,
Figur 2:
ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Einstellung eines Hörgeräts durch Ermittlung der Höranstrengung aus der IPS und
Figur 3:
ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung von Hörgeräteparametern mit Hilfe eines EEG.
Show it:
FIG. 1:
a block diagram of a behind-the-ear hearing aid according to the prior art,
FIG. 2:
a flowchart of the method for adjusting a hearing aid by determining the hearing effort from the IPS and
FIG. 3:
a block diagram of a device for adaptation of hearing aid parameters using an EEG.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen von mindestens einem Hörgeräteparameter eines Hörgeräts. Im ersten Schritt 100 wird eine Person auf die Hörgeräteeinstellung vorbereitet. FIG. 2 shows a flowchart of the inventive method for adjusting at least one hearing aid parameter of a hearing aid. In the first step 100, a person is prepared for the hearing aid setting.

Die Person trägt an jedem Ohr ein eingeschaltetes und funktionsfähiges Hörgerät, d.h. die Person trägt die Hörgeräte entsprechend der Bedienungsanleitung hinter dem Ohr. Die Hörgeräteparameter, wie Kanalverstärkung, Kompressionsrate, Kompressionsknickpunkt, Mikrofoncharakteristik, Störgeräuschreduzierung, Zeitkonstanten, befinden sich in einer Grundeinstellung, die beispielsweise durch ein Audiogramm ermittelt wurde.The person carries on each ear a switched on and functional hearing aid, ie the person carries the hearing aid according to the instructions behind the ear. The hearing aid parameters, such as channel gain, compression rate, compression breakpoint, microphone characteristic, noise reduction, time constants, are in a basic setting, which was determined, for example, by an audiogram.

Zur Messung einer summierten elektrischen Aktivität des Gehirns der Person müssen die Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche der Person mittels Elektroenzephalografie (EEG abgekürzt) aufgezeichnet werden. Das Elektroenzephalogramm (auch EEG abgekürzt) ist die grafische Darstellung dieser Schwankungen. Ursache der Potenzialschwankungen sind physiologische Vorgänge einzelner Gehirnzellen, die durch ihre elektrischen Zustandsänderungen zur Informationsverarbeitung des Gehirns beitragen. Entsprechend ihrer spezifischen räumlichen Anordnung addieren sich die von einzelnen Neuronen erzeugten Potenziale auf, so dass sich über den gesamten Kopf verteilte Potenzialänderungen messen lassen. Zur Bewertung wird eine Aufzeichnung in mehreren Kanälen von verschiedenen Elektrodenkombinationen benötigt. Dazu werden der Person mehrere Elektroden auf der Kopfhaut angebracht.To measure a summed electrical activity of the subject's brain, the voltage fluctuations on the subject's head surface must be recorded by electroencephalography (EEG). The electroencephalogram (also abbreviated to EEG) is the graphical representation of these fluctuations. Cause of the potential fluctuations are physiological processes of individual brain cells, which contribute by their electrical state changes to the information processing of the brain. Depending on their specific spatial arrangement, the potentials generated by individual neurons add up so that potential changes distributed over the entire head can be measured. For evaluation, a recording in several channels of different electrode combinations is needed. For this purpose, the person several electrodes are attached to the scalp.

Im nachfolgenden vorbereitenden Schritt 101 wird der Person beispielsweise von einem Hörgeräteakustiker eine Höraufgabe gestellt, beispielsweise die Sprechsilbe "pa" aus einer Sprechsilbenfolge mit den Sprechsilben "pa", "da" und "ba" zu erkennen, wobei die Sprechsilben in beliebiger Reihenfolge und Wiederholung auftreten können.In the following preparatory step 101, the person is given a hearing task by a hearing care professional, for example to recognize the spoken syllable "pa" from a spoken syllable sequence with the spoken syllables "pa", "da" and "ba", the speech syllables in any order and repetition may occur.

Im Schritt 102 wird der Person ein Hörreiz in Form einer oben erwähnten gesprochenen Silbenfolge dargeboten. Das Darbieten kann direkt mit dem Hörgerät oder aber indirekt über Kopfhörer oder Lautsprecher erfolgen. Bei letzteren nimmt das Hörgerät den Hörreiz akustisch auf. Die Person versucht ("strengt sich an"), die Höraufgabe ("Erkennen der Sprechsilbe "pa"") zu lösen. Optional können auch Tonfolgen oder ganze Sätze dargeboten werden.In step 102, the person is presented with an auditory stimulus in the form of a spoken syllable sequence mentioned above. The presentation can be done directly with the hearing aid or indirectly via headphones or speakers. In the latter case, the hearing aid acoustically picks up the auditory stimulus. The person tries ("struggles") to solve the listening task ("Recognize the Syllabus" pa ""). Optionally, also tone sequences or complete sentences can be presented.

Im Schritt 103, der parallel zum Schritt 102 ausgeführt wird, wird die neuronale Aktivität des Gehirns der Person mittels EEG gemessen. Das heißt, es werden die elektrischen Potenziale zwischen auf der Kopfhaut angebrachten Elektroden gemessen.In step 103, which is performed in parallel to step 102, the neuronal activity of the subject's brain is measured by EEG. That is, it will be the electrical potentials measured between scalp-mounted electrodes.

Im Schritt 104 werden aus dem EEG das akustisch evozierte Potenzial, insbesondere die Auditory Late Response ALR bestimmt.In step 104, the acoustically evoked potential, in particular the auditory late response ALR, is determined from the EEG.

Die Schritte 102 bis 104 werden mehrmals wiederholt, um das Signal/Rauschverhältnis der sehr schwachen Potenziale zu verbessern. Aus den so ermittelten ALRs erfolgt im Schritt 105 die Bestimmung einer über komplexe Transformationen und die Momentanphase gewonnene Inter-Trial Phase Stability (IPS), die ein Maß der Höranstrengung LE ist. Die IPS kann Werte zwischen "0" und "1" annehmen, wobei "1" eine große Höranstrengung LE bedeutet. Die IPS gibt die Stabilität der Momentanphase der ALRs für definierte Zeitpunkte an.Steps 102 to 104 are repeated several times to improve the signal-to-noise ratio of the very weak potentials. From the ALRs thus determined, the determination of an Inter-Trial Phase Stability (IPS) obtained via complex transformations and the instantaneous phase is carried out in step 105, which is a measure of the hearing effort LE. The IPS can take values between "0" and "1", where "1" means a large listening effort LE. The IPS indicates the stability of the instantaneous phase of the ALRs for defined times.

Im folgenden Schritt 106 wird automatisch mindestens ein Hörgeräteparameter mit dem Ziel verändert, die Höranstrengung LE zu reduzieren. Dieses mehrdimensionale Optimierungsproblem wird bevorzugt mit Hilfe eines in einer Rechen- und Steuereinheit ablaufenden evolutionären Algorithmus gelöst.In the following step 106, at least one hearing aid parameter is automatically changed with the aim of reducing the hearing effort LE. This multi-dimensional optimization problem is preferably solved by means of an evolutionary algorithm running in a computing and control unit.

Der Optimierungsfortschritt der Hörgeräteparameter wird im Schritt 107 überprüft, indem nach jeder Änderung der Hörgeräteparameter die Schritte 102 bis 106 wiederholt werden und die Änderung der Höranstrengung LE zwischen zwei Ermittlungen der Höranstrengung LE bestimmt wird. Unterschreitet die Änderung einen vorgebbaren zweiten Schwellwert, beispielsweise 0,2, wird das Verfahren mit dem Schritt 108 abgebrochen und das Hörgerät ist bezogen auf die Höranstrengung optimal eingestellt. Alternativ kann eine andere, zuvor definierte Abbruchbedingung in der Rechen- und Steuereinheit eine minimale Höranstrengung (LE) detektieren.The optimization progress of the hearing aid parameters is checked in step 107 by repeating steps 102 to 106 after each change in the hearing aid parameters and determining the change in the hearing effort LE between two examinations of the hearing effort LE. If the change falls below a predefinable second threshold value, for example 0.2, the method is terminated with step 108 and the hearing device is optimally adjusted with respect to the listening effort. Alternatively, another, previously defined termination condition in the computing and control unit may detect a minimum listening effort (LE).

Optional können zusätzlich auch andere physiologische Reize, wie z.B. visuelle oder taktile, der Person dargeboten werden. Zusätzlich kann die Person optional auch über eine Betätigungseinheit die subjektive Lösung der Höraufgabe signalisieren. Damit kann die Verbesserung der Hörgeräteeinstellung überwacht werden.Optionally, other physiological stimuli, such as visual or tactile, may also be presented to the person. In addition, the person can optionally also have an operating unit signal the subjective solution of the listening task. This can be used to monitor the improvement in the hearing aid setting.

Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Hörgeräteparametern mit Hilfe einer ermittelten Höranstrengung. Eine Person 16 trägt zwei Hörgeräte 10 zur Versorgung einer Schwerhörigkeit und zur Messung einer neuronalen Aktivität des Gehirns mehrere Elektroden 11 auf der Kopfhaut, die elektrische Potenziale ableiten können. Die Elektroden 11 sind mit einer Signalerfassungseinheit 13 verbunden, welche die von den Elektroden 11 aufgenommenen Signale in Form eines EEG erfasst. FIG. 3 shows a simplified block diagram of an inventive arrangement for adaptation of hearing aid parameters using a determined listening effort. A person 16 wears two hearing aids 10 for the treatment of a deafness and for measuring a neural activity of the brain a plurality of electrodes 11 on the scalp, which can derive electrical potentials. The electrodes 11 are connected to a signal detection unit 13, which detects the signals received by the electrodes 11 in the form of an EEG.

Mit der Signalerfassungseinheit 13 ist außerdem eine Betätigungseinheit 20, beispielsweise ein Druckknopf, verbunden. Die Person 16 kann die Betätigungseinheit 20 betätigen, wenn sie eine gestellte Höraufgabe glaubt, gelöst zu haben. Damit kann objektiv überprüft werden, ob gestellte Höraufgaben auch tatsächlich gelöste werden. Eine einfache Höraufgabe wäre, eine vorgegeben gesprochene Silbe oder einen Ton mit einer bestimmten Tonhöhe zu erkennen.In addition, an actuating unit 20, for example a push button, is connected to the signal detection unit 13. The person 16 can operate the operation unit 20 when he feels a asked hearing task to have solved. This can be objectively checked whether asked listening tasks are actually solved. A simple listening task would be to recognize a given spoken syllable or a tone with a certain pitch.

Mittels einer Stimuli-Generatoreinheit 12, die mit den Hörgeräten 10 verbunden ist, werden der Person 16 akustische Reize in Form von Tonfolgen, Sprechsilben oder Sätzen dargeboten. Die Person 16 muss versuchen, aus dem Reiz die Höraufgabe zu lösen, das heißt beispielsweise die vorgegebene Sprechsilbe zu erkennen. Die damit verbundene Anstrengung wird im Deutschen als Höranstrengung (eigentlich "Zuhöranstrengung") und im Englischen als "Listening Effort" bezeichnet. Alternativ kann der Hörreiz auch über Lautsprecher 17 oder Kopfhörer 18 dargeboten werden. In diesen Fällen nehmen die Hörgeräte 10 den Schall auf und geben ihn verändert und verstärkt an die Person 16 wieder ab.By means of a stimuli generator unit 12, which is connected to the hearing aids 10, the person 16 acoustic stimuli in the form of sound sequences, speech syllables or sentences presented. The person 16 must try to solve the task of hearing from the stimulus, that is, for example, to recognize the given syllable. The effort involved is referred to in German as Hörastrengung (actually "Zuhöranstrengung") and in English as "Listening Effort". Alternatively, the auditory stimulus can also be presented via loudspeaker 17 or headphones 18. In these cases, the hearing aids 10 pick up the sound and give it changed and amplified to the person 16 again.

Die Stimuli-Generatoreinheit 12 kann auch optionale Stimuli 19, beispielsweise in Form von visuellen und/oder taktilen Reizen, abgeben.The stimuli generator unit 12 may also deliver optional stimuli 19, for example in the form of visual and / or tactile stimuli.

Mit Hilfe einer Hörgerätesteuereinheit 14 können unterschiedlichste Hörgeräteparameter, wie zum Beispiel Kanalverstärkung, Kompressionsrate, Kompressionsknickpunkt, Mikrofoncharakteristik, Störgeräuschreduzierung oder Zeitkonstanten, verändert werden, um die Anpassung der Hörgeräte an das Hörvermögen bzw. die Hörschwäche der Person 16 zu ermöglichen.With the aid of a hearing aid control unit 14, a wide variety of hearing aid parameters, such as, for example, channel amplification, compression rate, compression kink point, microphone characteristic, noise reduction or time constants, can be changed in order to allow adaptation of the hearing aids to the hearing or the hearing impairment of the person 16.

Eine Rechen- und Steuereinheit 15, die mit der Stimuli-Generatoreinheit 12, der Hörgerätesteuereinheit 14 und der Signalerfassungseinheit 13 verbunden ist, steuert diese Einheiten und ermittelt aus den aufgenommenen Signalverläufen des EEG die Höranstrengung. Vorzugsweise werden ALR aus einer Versuchsreihe ermittelt und die mittlere IPS daraus errechnet. Die mittlere IPS ist ein sehr robustes und verlässliches Maß der Höranstrengung. Die mittlere IPS wird nun in einem Differential Evolution Algorithmus der Rechen- und Steuereinheit 15 zur Bestimmung der Änderung der Hörgeräteparameter verwendet. Nach jeder Änderung der Hörgeräteparameter werden erneut Hörreize dargeboten, bis die Different oder mehrere Differenzen der ermittelten Höranstrengungen nur mehr um einen zweiten Schwellwert voneinander abweichen.A computing and control unit 15, which is connected to the stimuli generator unit 12, the hearing aid control unit 14 and the signal detection unit 13, controls these units and determines the listening effort from the recorded signal progressions of the EEG. Preferably, ALR are determined from a test series and the mean IPS calculated from it. The middle IPS is a very robust and reliable measure of listening effort. The mean IPS is now used in a differential evolution algorithm of the computing and control unit 15 to determine the change in hearing aid parameters. After each change in the hearing aid parameters, further auditory stimuli are presented until the different or several differences of the detected hearing effort deviate from each other by only a second threshold value.

Die mittlere IPS kann Werte zwischen "0" und "1" annehmen, der zweite Schwellwert ist vorzugsweise "0,2". Die Differential Evolution ist ein mathematisches Verfahren zur Optimierung einer mehrdimensionalen Funktion.The middle IPS can take values between "0" and "1", the second threshold is preferably "0.2". Differential Evolution is a mathematical method for optimizing a multi-dimensional function.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hinter-dem-Ohr HörgerätBehind-the-ear hearing aid
22
Hörgerätegehäusehearing aid housing
33
Mikrofonmicrophone
44
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
55
Hörerreceiver
66
Batteriebattery
77
Mikrofonöffnung im Hörgerätegehäuse 2Microphone opening in the hearing aid housing 2
1010
Hörgeräthearing Aid
1111
EEG-ElektrodenEEG electrodes
1212
Stimuli-GeneratoreinheitStimuli generator unit
1313
SignalerfassungseinheitSignal detection unit
1414
HörgerätesteuereinheitHearing Aids control unit
1515
Rechen- und SteuereinheitComputing and control unit
1616
Personperson
1717
Lautsprecherspeaker
1818
Kopfhörerheadphone
1919
Optionale StimuliOptional stimuli
2020
Betätigungseinheitoperating unit
100100
Vorbereitungpreparation
101101
Stellen der HöraufgabeSet the listening task
102102
Darbieten eines Hörreizes / von SprechsilbenPresenting a hearing / speech syllable
103103
Aufzeichnen eines EEGRecording an EEG
104104
Ermittlung der ALRDetermination of the ALR
105105
Ermittlung der IPS/Höranstrengung LEDetermination of IPS / listening effort LE
106106
Ändern mindestens eines HörgeräteparametersChange at least one hearing aid parameter
107107
Vergleich der Werte zweier HöranstrengungsmaßeComparison of the values of two hearing effort measures
108108
Abbruch der Einstellung des HörgerätsCancel the adjustment of the hearing aid
ALRALR
Auditory Late ResponseAuditory late response
EEGEEG
Elektroenzephalogramm / -grafieElectroencephalogram / graph
IPSIPS
Inter-Trial Phase StabilityInter-trial phase stability
LELE
Höranstrengunglistening effort

Claims (18)

Verfahren zur automatischen, rekursiven Anpassung eines von einer Person (16) getragenen Hörgeräts (10), wobei der Person (16) eine Höraufgabe zur Lösung gestellt wird und eine dazugehörige Höranstrengung (LE) erfasst wird, mit folgenden Schritten: a) Darbieten (102) mindestens eines akustischen Reizes an die Person (16), b) Erfassung (103, 104) der neuronalen Aktivität des Gehirns der Person (16) aufgrund des akustischen Reizes, c) Ermittlung (105) eines Maßes der Höranstrengung (LE) aus der erfassten neuronalen Aktivität, d) Ändern (106) mindestens eines Hörgeräteparameters in Abhängigkeit des ermittelten Maßes der Höranstrengung (LE) und e) durch eine Rechen- und Steuereinheit (15) kontrolliertes Wiederholen der Schritte a) bis d) bis das Maß der Höranstrengung (LE) einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet oder im Sinne einer in der Rechen- und Steuereinheit (15) vorgebbar definierten Abbruchbedingung minimiert ist. Method for the automatic, recursive adaptation of a hearing aid (10) worn by a person (16), wherein the person (16) is provided with a hearing task and an associated hearing effort (LE) is detected, with the following steps: a) presenting (102) at least one acoustic stimulus to the person (16), b) detecting (103, 104) the neural activity of the brain of the person (16) due to the acoustic stimulus, c) determining (105) a measure of the hearing effort (LE) from the detected neural activity, d) changing (106) at least one hearing device parameter as a function of the determined measure of the hearing effort (LE) and e) by a computing and control unit (15) controlled repetition of steps a) to d) until the amount of hearing effort (LE) falls below a predetermined first threshold or minimized in the sense of a predefined in the computing and control unit (15) defined termination condition is. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch: - Wiederholen der Schritte a) und b) und - mathematische Analyse der erfassten neuronalen Aktivitäten zur verbesserten Extraktion von neuropsychologischen Korrelaten der Höranstrengung (LE).
Method according to claim 1,
characterized by : Repeating steps a) and b) and - mathematical analysis of the acquired neuronal activities for improved extraction of neuropsychological correlates of hearing effort (LE).
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Extraktion auch auf dem Bildbereich geeigneter mathematischer Transformationen, insbesondere komplexe Zeit/Frequenztransformationen, definiert werden.
Method according to claim 2,
characterized,
that the extraction is also defined on the image area of suitable mathematical transformations, in particular complex time / frequency transformations.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der akustische Reiz eine Wortfolge, eine Sprechsilbenfolge oder eine Tonfolge umfasst.
Method according to one of the preceding claims, characterized
that the acoustic stimulus comprises a sequence of words, a speech syllable sequence or a tone sequence.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die neuronale Aktivität des Gehirns durch ein (EEG) erfasst wird.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the neuronal activity of the brain is detected by an (EEG).
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus dem Elektroenzephalogramm (EEG) eine Auditory Late Response (ALR) ermittelt wird.
Method according to claim 5,
characterized,
that an auditory late response (ALR) is determined from the electroencephalogram (EEG).
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus mindestens zwei Auditory Late Responses (ALR) eine mittlere Inter-Trial Phase Stability (IPS) ermittelt wird.
Method according to claim 6,
characterized,
that is determined from at least two Auditory Late Responses (ALR) has an average inter-trial Phase Stability (IPS).
Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Inter-Trial Phase Stability (IPS) das Maß für die Höranstrengung (LE) ist.
Method according to claim 7,
characterized,
that the Inter-Phase Stability Trial (IPS) is the measure for the listening effort (LE).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,
dass die neuronale Aktivität des Gehirns durch ein Magnetoenzephalogramm (MEG) erfasst wird.
Method according to one of claims 1 to 4,

characterized,
that the neuronal activity of the brain is detected by a magnetoencephalogram (MEG).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Änderungen der Hörgeräteparameter mittels eines Differential Evolution Algorithmus ermittelt werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the changes in the hearing aid parameters are determined by means of a differential evolution algorithm.
Anordnung zur automatischen, rekursiven Anpassung mindestens eines von einer Person (16) getragenen Hörgeräts (10) mit: - einer Stimuli-Generatoreinheit (12), die an das Hörgerät (10) mindestens einen akustischen Reiz abgibt, - einer Signalerfassungseinheit (13) mit mindestens einem Sensor (11), die eine neuronale Aktivität des Gehirns der Person (16) aufgrund des akustischen Reizes erfasst, - einer Rechen- und Steuereinheit (15), die ein Maß der Höranstrengung (LE) aus der erfassten neuronalen Aktivität ermittelt und daraus Änderungen von Hörgeräteparametern bestimmt, und - einer Hörgerätesteuereinheit (14), die die Hörgeräteparameter ändert, wobei die Rechen- und Steuereinheit (15) wiederholt die Stimuli-Generatoreinheit (12) zum Abgeben eines Hörreizes und die Hörgerätesteuereinheit (14) zum Ändern eines Hörgeräteparameters veranlasst, bis das Maß der Höranstrengung (LE) einen vorgebbaren ersten Schwellwert unterschreitet oder im Sinne einer in der Rechen- und Steuereinheit (15) vorgebbar definierten Abbruchbedingung minimiert ist.Arrangement for the automatic, recursive adaptation of at least one hearing aid (10) carried by a person (16) with: a stimulus generator unit (12) which emits at least one acoustic stimulus to the hearing aid (10), - A signal detection unit (13) with at least one sensor (11) which detects a neuronal activity of the brain of the person (16) due to the acoustic stimulus, - A computing and control unit (15), which determines a measure of the hearing effort (LE) from the detected neural activity and determines changes in hearing aid parameters, and a hearing aid control unit (14) which changes the hearing aid parameters, wherein the computing and control unit (15) repeatedly causes the stimuli generator unit (12) to deliver a hearing stimulus and the hearing aid control unit (14) to change a hearing aid parameter until the amount of hearing effort (LE) falls below a predefinable first threshold value or in the sense of in the computing and control unit (15) predeterminable defined termination condition is minimized. Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der akustische Reiz eine Wortfolge, eine Sprechsilbenfolge oder eine Tonfolge umfasst.
Arrangement according to claim 11,
characterized,
that the acoustic stimulus comprises a sequence of words, a speech syllable sequence or a tone sequence.
Anordnung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signalerfassungseinheit (13) und der mindestens eine Sensor (11) die neuronale Aktivität des Gehirns mittels Elektroenzephalografie (EEG) erfasst.
Arrangement according to claim 11 or 12,
characterized,
that the signal detection unit (13) and the at least one sensor (11) detects the neuronal activity of the brain using electroencephalography (EEG).
Anordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signalerfassungseinheit (13) mindestens eine Auditory Late Response (ALR) ermittelt.
Arrangement according to claim 13,
characterized,
that the signal detection unit (13) at least one Auditory Late Response (ALR) determined.
Anordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rechen- und Steuereinheit (15) aus mindestens zwei Auditory Late Responses (ALR) eine Inter-Trial Phase Stability (IPS) aus deren Momentanphase ermittelt.
Arrangement according to claim 14,
characterized,
in that the arithmetic and control unit (15) determines from at least two auditory late responses (ALR) an inter-trial phase stability (IPS) from its instantaneous phase.
Anordnung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Inter-Trial Phase Stability (IPS) das Maß für die Höranstrengung (LE) ist.
Arrangement according to claim 15,
characterized,
that the Inter-Phase Stability Trial (IPS) is the measure for the listening effort (LE).
Anordnung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Signalerfassungseinheit (13) und der mindestens eine Sensor (11) die neuronale Aktivität des Gehirns mittels Magnetoenzephalografie (MEG) erfasst.
Arrangement according to claim 11 or 12,
characterized,
in that the signal detection unit (13) and the at least one sensor (11) detect the neuronal activity of the brain by means of magnetoencephalography (MEG).
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Rechen- und Steuereinheit (15) die Änderungen der Hörgeräteparameter durch einen Differential Evolution Algorithmus ermittelt werden.
Arrangement according to one of claims 11 to 17,
characterized,
in that the arithmetic and control unit (15) the changes in the hearing aid parameters by a differential evolutionary algorithm are determined.
EP10192571A 2009-12-22 2010-11-25 Method and assembly for adjusting a hearing aid by determining listening effort Ceased EP2357851A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009060093A DE102009060093B4 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method and device for adjusting a hearing aid by detecting the hearing effort

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2357851A1 true EP2357851A1 (en) 2011-08-17

Family

ID=43797785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10192571A Ceased EP2357851A1 (en) 2009-12-22 2010-11-25 Method and assembly for adjusting a hearing aid by determining listening effort

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8559645B2 (en)
EP (1) EP2357851A1 (en)
DE (1) DE102009060093B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214163B3 (en) 2017-08-14 2019-01-17 Sivantos Pte. Ltd. Method for operating a hearing aid and hearing aid

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011114045B4 (en) 2011-09-22 2015-04-02 Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Des Saarlandes Method, arrangement and computer program for detecting derivations of event-related potentials of neural activity
DE102011087569A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method for adapting hearing device e.g. behind-the-ear hearing aid, involves transmitting machine-executable code to hearing device, and executing code to automatically adjust hearing device according to program
DE102011089661A1 (en) 2011-12-22 2013-01-03 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method for customizing hearing aid for person, involves presenting acoustic stimulus to person and detecting neuronal activity in brain of person on basis of acoustic stimulus
WO2015047032A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 삼성전자 주식회사 Method for processing contents on basis of bio-signal and device therefor
DE102014007647A1 (en) 2014-05-23 2015-11-26 Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Des Saarlandes Method and arrangement for increasing the signal-to-noise ratio of evoked and event-related potentials in the divisions of a neuronal activity
CN105530565B (en) * 2014-10-20 2021-02-19 哈曼国际工业有限公司 Automatic sound equalization device
KR102460393B1 (en) 2015-04-30 2022-11-01 삼성전자주식회사 Sound outputting apparatus, electronic apparatus, and control method therof
US10345901B2 (en) 2015-04-30 2019-07-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Sound outputting apparatus, electronic apparatus, and control method thereof
US10542961B2 (en) 2015-06-15 2020-01-28 The Research Foundation For The State University Of New York System and method for infrasonic cardiac monitoring
US10183164B2 (en) 2015-08-27 2019-01-22 Cochlear Limited Stimulation parameter optimization
US10708680B2 (en) 2015-08-31 2020-07-07 Nura Holdings Pty Ltd Personalization of auditory stimulus
US9497530B1 (en) * 2015-08-31 2016-11-15 Nura Holdings Pty Ltd Personalization of auditory stimulus
US9937346B2 (en) 2016-04-26 2018-04-10 Cochlear Limited Downshifting of output in a sense prosthesis
US11253193B2 (en) 2016-11-08 2022-02-22 Cochlear Limited Utilization of vocal acoustic biomarkers for assistive listening device utilization
EP3684463A4 (en) 2017-09-19 2021-06-23 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement
US11717686B2 (en) 2017-12-04 2023-08-08 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance
US11478603B2 (en) 2017-12-31 2022-10-25 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response
US11364361B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Neuroenhancement Lab, LLC System and method for inducing sleep by transplanting mental states
WO2020056418A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Neuroenhancement Lab, LLC System and method of improving sleep
US11228849B2 (en) 2018-12-29 2022-01-18 Gn Hearing A/S Hearing aids with self-adjustment capability based on electro-encephalogram (EEG) signals
EP3675525B1 (en) * 2018-12-29 2023-05-24 GN Hearing A/S Hearing aids with self-adjustment capability based on electro-encephalogram (eeg) signals
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep
US11477583B2 (en) 2020-03-26 2022-10-18 Sonova Ag Stress and hearing device performance
US11134351B1 (en) 2020-05-19 2021-09-28 Oticon A/S Hearing aid comprising a physiological sensor
EP4007309A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-01 Oticon A/s Method for calculating gain in a heraing aid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128172A1 (en) 1991-08-24 1993-03-04 Bosch Gmbh Robert Digital hearing aid with microcomputer - uses acoustic sensor to pick up oto-acoustic reaction of inner ear to tones measured by electro-acoustic transducer
US20040152946A1 (en) * 2003-02-03 2004-08-05 Franck Kevin H. Methods for programming a neural prosthesis
US20070135862A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Cochlear Limited Multimodal auditory fitting
DE102008018041A1 (en) 2008-04-09 2009-10-22 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Hearing aid with a battery compartment and battery compartment for a hearing aid, each with a locking mechanism for the battery compartment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ226959A (en) * 1987-11-11 1990-07-26 Univ Melbourne Evoked response audiometer: determining locking of brain signals to audio stimulus
US5020538A (en) * 1988-08-12 1991-06-04 Sam Technology, Inc. Low noise magnetoencephalogram system and method
DE29615656U1 (en) * 1996-09-07 1997-01-02 Finkenzeller, Peter, Prof. Dr.rer.nat., 91054 Erlangen Device for the derivation of acoustically evoked brain potentials
US6876750B2 (en) * 2001-09-28 2005-04-05 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for tuning digital hearing aids
US20060153396A1 (en) * 2003-02-07 2006-07-13 John Michael S Rapid screening, threshold, and diagnostic tests for evaluation of hearing
US9313585B2 (en) * 2008-12-22 2016-04-12 Oticon A/S Method of operating a hearing instrument based on an estimation of present cognitive load of a user and a hearing aid system
EP2454892B1 (en) * 2009-07-13 2015-03-18 Widex A/S A hearing aid adapted fordetecting brain waves and a method for adapting such a hearing aid
US9155886B2 (en) * 2010-10-28 2015-10-13 Cochlear Limited Fitting an auditory prosthesis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128172A1 (en) 1991-08-24 1993-03-04 Bosch Gmbh Robert Digital hearing aid with microcomputer - uses acoustic sensor to pick up oto-acoustic reaction of inner ear to tones measured by electro-acoustic transducer
US20040152946A1 (en) * 2003-02-03 2004-08-05 Franck Kevin H. Methods for programming a neural prosthesis
US20070135862A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Cochlear Limited Multimodal auditory fitting
DE102008018041A1 (en) 2008-04-09 2009-10-22 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Hearing aid with a battery compartment and battery compartment for a hearing aid, each with a locking mechanism for the battery compartment

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.J. STRAUSS ET AL.: "On the Cognitive Neurodynamics of Listening Effort: A Phase Clustering Analysis of Large-Scale Neural Correlates", 31ST ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE EMBS MINNEAPOLIS, 2 September 2009 (2009-09-02), pages 2048 - 2081
DANIEL J STRAUSS ET AL: "Objective estimation of the listening effort: Towards a neuropsychological and neurophysical model", 20 August 2008, ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, 2008. EMBS 2008. 30TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, PAGE(S) 1777 - 1780, ISBN: 978-1-4244-1814-5, XP031508323 *
DANIEL J STRAUSS ET AL: "Objective estimation of the listening effort: Towards a neuropsychological and neurophysical model", ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, 2008. EMBS 2008. 30TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 20 August 2008 (2008-08-20), pages 1777 - 1780, XP031508323, ISBN: 978-1-4244-1814-5 *
STRAUSS D J ET AL: "On the cognitive neurodynamics of listening effort: A phase clustering analysis of large-scale neural correlates", 3 September 2009, ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, 2009. EMBC 2009. ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, PAGE(S) 2078 - 2081ESTIMATION OF LISTENING EFFORT AS A BASIS FOR HEARING AID FITTING., ISBN: 978-1-4244-3296-7, XP031638986 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214163B3 (en) 2017-08-14 2019-01-17 Sivantos Pte. Ltd. Method for operating a hearing aid and hearing aid
US10827285B2 (en) 2017-08-14 2020-11-03 Sivantos Pte. Ltd. Method for operating a hearing aid and hearing aid

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009060093B4 (en) 2011-11-17
US20110150253A1 (en) 2011-06-23
US8559645B2 (en) 2013-10-15
DE102009060093A1 (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009060093B4 (en) Method and device for adjusting a hearing aid by detecting the hearing effort
EP3445068B1 (en) Hearing aid and method for operating a hearing aid
DE102017214164B3 (en) Method for operating a hearing aid and hearing aid
DE69612020T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF STIMULATION PARAMETERS
EP2178313B1 (en) Method and hearing aid for parameter adaption by determining a speech intelligibility threshold
DE102011087984A1 (en) Hearing apparatus with speaker activity recognition and method for operating a hearing apparatus
EP2305117A2 (en) Method for adjusting a hearing aid and hearing aid adjustment device
EP3873108A1 (en) Hearing system with at least one hearing instrument worn in or on the ear of the user and method for operating such a hearing system
WO2017157519A1 (en) Method for automatically determining an individual function of a dpoae level map of human or animal hearing
EP3836139A1 (en) Hearing aid and method for coupling two hearing aids together
EP1453358A2 (en) Apparatus and method for adjusting a hearing aid
EP1073314A1 (en) Method for fitting a hearing aid and hearing aid
EP1027863B1 (en) Objective determination of near and above threshold sound distorsion of the internal ear
EP2239963B1 (en) Method and hearing device for adjusting a hearing aid to recorded data in an external unit
DE102005061150A1 (en) Device and method for configuring a hearing aid
DE102009021855A1 (en) A method for acclimating a programmable hearing device and associated hearing device
DE102012203349B4 (en) Method for adapting a hearing device based on the sensory memory and adaptation device
DE102008046040A1 (en) Method for operating a hearing device with directivity and associated hearing device
EP2053877A1 (en) Method and device for adapting a hearing aid using DPOAE
EP2540099A1 (en) Method for training speech recognition, and training device
EP2373063A1 (en) Hearing device and method for setting the same for acoustic feedback-free operation
EP4080904A1 (en) Method for operating a listening system
DE102013111295A1 (en) Device for comparison test of hearing aids
CH717566A2 (en) Method for detecting a condition relating to a hearing aid and hearing aid for carrying out the method.
DE102011089661A1 (en) Method for customizing hearing aid for person, involves presenting acoustic stimulus to person and detecting neuronal activity in brain of person on basis of acoustic stimulus

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110509

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17Q First examination report despatched

Effective date: 20140618

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20141027