EP2540099A1 - Verfahren zum trainieren des sprachverstehens und trainingsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum trainieren des sprachverstehens und trainingsvorrichtung

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EP2540099A1
EP2540099A1 EP10775754A EP10775754A EP2540099A1 EP 2540099 A1 EP2540099 A1 EP 2540099A1 EP 10775754 A EP10775754 A EP 10775754A EP 10775754 A EP10775754 A EP 10775754A EP 2540099 A1 EP2540099 A1 EP 2540099A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
person
speech
presented
training
Prior art date
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Ceased
Application number
EP10775754A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maja Serman
Martina Bellanova
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 EP2540099A1 publication Critical patent/EP2540099A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/009—Teaching or communicating with deaf persons
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/04—Electrically-operated educational appliances with audible presentation of the material to be studied

Definitions

  • the present invention relates to a method for Trainie ⁇ ren of a person's speech understanding that carries a Hörvorrich ⁇ tung, person through the bearing by acoustically presenting a speech inventory ⁇ part and identifying the voice notification acoustically presented to the hearing apparatus standing piece.
  • the present invention relates to a Vorrich ⁇ device for automatically training the speech understanding of a person wearing a hearing, with a playback ⁇ device for the acoustic presentation of a first Pullbe- part and an interface device for inputting an identifier for identifying the acoustically presented language component by the person wearing the hearing device.
  • a hearing device here means any sound-emitting device which can be worn in or on the ear, in particular a hearing device, a headset, headphones, loudspeakers and the like.
  • Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired.
  • different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external receiver
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound catcher, 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, implemented.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This basic structure is shown in FIG. 1 using the example of a behind-the-ear hearing device. In a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear, one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed.
  • a signal ⁇ processing unit 3 which is also integrated into the hearing aid housing 1 processes the microphone signals and ver ⁇ strengthens them.
  • the output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally, for the wearer's eardrum übertra ⁇ gene via a sound tube which is fixed with a otoplasty in the auditory canal.
  • the energy supply of the hearing aid and in particular the signal processing unit 3 by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery 5.
  • the speech intelligibility plays an out ⁇ dominant role in hearing aids.
  • the sound is changed.
  • a frequency compression like a dynamic compression (compression of the input level range to the Trustpegelbe ⁇ rich), a noise reduction and the like.
  • voice signals are also changed, which ultimately makes them sound different.
  • the speech intelligibility of a subject worsens due to his hearing loss. This can be demonstrated, for example, by speech audiograms.
  • the object of the present invention is to improve speech understanding through targeted training and to perform this training as automated as possible.
  • this object is achieved by a method for automatically training the speech comprehension of a person wearing a hearing device
  • the invention provides a device for automatically training the speech comprehension of a person wearing a hearing device
  • interface means for inputting an identifier (e.g., acoustic response or manual input) for
  • control means which controls the reproducing device and the interface device that akusti ⁇ specific performance of the speech component is automatically changed and the steps a) and b) are repeated with the change in performance when the identification is incorrect, repeatedly until a predetermined maximum is re ⁇ holungsanress reached, and a second speech inventory ⁇ part is presented, when identifying the first language constituent correct or the number of false identifications of the first speech component is one greater than the maximum number of repetitions.
  • Each log atom can consist of several phonemes, where a phoneme represents an abstract class of all sounds that have the same meaning-discriminating function in a spoken language.
  • a number of Manual to d) is predetermined, and the steps a) to d) be repeated as often as ⁇ until all the voice components are at least once Darge ⁇ offered. That way, in a training session a fixed set of logatomes or words are trained.
  • the voice component may be presented with greater emphasis than the first performance.
  • the speech component in repeating the speech component may be presented to the previous performance with a different voice or background noise.
  • a hearing aid user can be prepared for the different natural situations, for example when its call partner has been said difference ⁇ Lich articulate or if on the one hand a male voice and a female voice on the other hand is presented to him.
  • the language component may be a logatom and at its last repetition a word in which the logatom is integrated.
  • the Loga ⁇ tom is in a word, understanding the Logatoms is simplified because it is perceived in context.
  • identifying the voice component rendered altered by the hearing device may be performed by the person having a graphical user interface.
  • the person or the subject must then select "multiple choice test" a writing presented several variants only in accordance with a. This what is understood can be differentiated exact circumstances. Be at a fal ⁇ rule identification
  • the proffered and of the person specified language component acoustically and / or optically and ⁇ deriller. Due to the acoustic playback of both variants the person immediately gets an audible or auditory comparison of the heard and the reproduced speech component. This learning is simplified. This can even through the visual reproduction of the Both variants are supported.
  • the person always receives the voice component at a constant volume from the hearing device.
  • FIG. 1 shows the basic structure of a hearing aid according to the
  • FIG. 3 shows a schematic diagram for determining a erfindungsge ⁇ MAESSING training process.
  • FIG. 2 the course of a possible variant for training speech understanding is shown symbolically.
  • One person undergoes training or testing. It receives voice components from a voice output device 11 (eg loudspeakers in a room or headphones), in particular logos. me 12, presented.
  • a voice output device 11 eg loudspeakers in a room or headphones
  • logos. me 12 presented.
  • the logatom 12 is picked up by the hearing device or the hearing aid 13, which carries the person 10, and amplified specifically for the hearing impairment of the person. In this case, a corresponding frequency compression, dynamic compression, noise reduction or the like.
  • the hearing aid 13 acoustically outputs an altered logatom 14. This altered logatom 14 reaches the hearing of the person 10 as a modified acoustic performance.
  • the hearing aid wearer ie the person 10, attempts to understand the acoustically altered logatom 14 presented to him verbally. He is a graphical user interface 15 available. For example, various solutions are presented to the person 10 on this graphical user interface 15. Several logatoms will show up as Vanal ⁇ ternatives writing. The choice of answer alternatives may be based on phonetic similarity or other criteria as appropriate. She then chooses the one of the recorded logatoms that she thinks she has understood. The result of the selection by the person 10 may, for example be held in a Verwechs ⁇ lung matrix sixteenth In it, the presented logatomes are represented opposite to the recognized logatomes. As the dashed arrow 17 indicates in Figure 2, the test can be repeated unchanged or changed. In particular ⁇ sondere other logatoms or the same logatoms can be presented in a different way in the repetition.
  • the intelligibility of speech training is, as indicated above, preferably implemented on a computer with graphical Benut ⁇ cut point. It can be developed for example in ei ⁇ ner MATLAB environment.
  • the implemented test or training method can be implemented in n (preferably four) training levels with acoustic feedback (confirmation or notification of an error) be.
  • acoustic feedback confirmation or notification of an error
  • the volunteers or the person is a Logatom or word as sound as dargebo ⁇ th.
  • the person is asked to choose one answer among five eg visually presented alternatives. If the person gives the correct answer, the sound example of how ⁇ is derholt and a "correct" message is shown as feedback.
  • the person may be the correct answer be repeated if it has, for example, only guess at the answer.
  • the person Because of the error, the person has to go through the second training stage, where the same sound example as in the previous stage is presented. However, the performance is in a different difficulty mode. For example, understanding is facilitated by speech reproduction with clear speech or overemphasis. For training purposes, the emphasis can also be reduced.
  • the person After playing the sound example, the person has to choose one of eg five alternatives as his answer. If the person chooses the correct answer, the sound example (Logatom) is repeated, and it will appear as a return ⁇ coupling or issued a "correct" message. The person may repeat as desired the correct answer so often. From here, the person goes to the next sound example as in the first training stage.
  • n training levels are provided. If the person does not understand the sound example in the nth training step (nth repetition) (nth false identification), it is registered in a test protocol. At the end of the training, all sound examples that were not understood in all n training levels can be tested or trained again in n training levels.
  • the training process (training mode) can be performed with increasing, decreasing or constant difficulty level. Different difficulty modes are, for example, a female voice, a male voice, a clear voice of a male voice, a clear voice of a female voice, an additional word description, noise reduction, etc.
  • test or training can be performed at rest or with different background sounds (static or modulated, depending on the purpose of the test).
  • a training sequence can be determined, for example, by an acoustician.
  • the acoustician can specify different parameters for the training procedure. To ⁇ closest he chooses, for example, 21. This example, a VCV or CVC-type or both (vowel-consonant-vowel or consonant-vowel-consonant) the Phonemtyp. He can also specify a particular vowel 22 for the selected phoneme type.
  • the training consists of four stages Sl to S4, as in the previous example. At each stage, the acoustician has the opportunity to adjust or tune the difficulty of the performance (23). In this background ⁇ noise can be simulated in different listening situations, for example. Furthermore, the acoustician, for example, the voice source
  • Configure 25 for the exerciser For this acti ⁇ fourth the acoustician for example, which are the remaining, yet to be trained logatoms or words Toggle display. In addition, he can set whether the feedback 25 should be purely visual or audible. He can also specify whether correct answers are marked in the overall evaluation. Other process parameters can also be defined in this way.
  • darge ⁇ represents, with which the test can be equipped.
  • the test is not adaptive, but performed at a constant volume level. This allows the person to focus on learning the processed speech signal without having to adjust or learn the volume level as well.
  • the language has namely acoustic characteristics (spectral changes) that are to learn inde ⁇ pending on the volume changes (which must also be learned).
  • the learning effect increases when the two aspects are separated.
  • repetition is already a way of learning.
  • the feedback is automatic after an error and the person can repeat the language example. In addition to the repetition itself, there are n successive stages of learning where you can choose whether you want a simple repetition or a change in the difficulty mode of the stimulus.
  • test options are determined in a further embodiment in advance independently of the test procedure and stored in a settings file.
  • the test can be carried out, for example, in a clinical study without the tester knowing the training settings (blind study).
  • the training settings can be prepared in advance, and they do not have to be created during the test, as is the case with most currently available test equipment.
  • neither the tester nor the hearing impaired burden with the test procedure are determined in a further embodiment in advance independently of the test procedure and stored in a settings file.
  • the test or training can be documented with a result log. This includes (the logatoms who had to learn the most difficult), for example, the percentage of all ⁇ set-understood parts of speech (logatoms) and the Ziellogatome.
  • the protocol may also include a common confusion matrix with a juxtaposition of presented and detected sounds.
  • the results of the test can be an indicator of the extent to which the hearing aid has improved speech intelligibility.
  • the result of the test over it ⁇ out can also be an indicator of the Be a training success. This may reduce the number of tests during a training session.
  • the individual training levels can be performed with and without additional noise.
  • a direct comparison of the results can be achieved (speech intelligibility improvement in noise compared with improved speech intelligibility at rest).
  • this comparison allows a speech intelligibility test of phonemes that are very sensitive to noise (target noise phenomens).

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Abstract

Die Sprachverständlichkeit bei Trägern von Hörgeräten und anderen Hörvorrichtungen soll verbessert werden. Hierzu wird ein Verfahren zum Trainieren des Sprachverstehens einer Person, die eine Hörvorrichtung trägt, bereitgestellt, bei dem ein erster Sprachbestandteil akustisch dargeboten und dieser durch die die Hörvorrichtung tragende Person identifiziert wird. Anschließend erfolgt ein automatisches Verändern der akustischen Darbietung des dargebotenen Sprachbestandteils und Wiederholen (S1 bis S4) der obigen Schritte mit der veränderten Darbietung, wenn das Identifizieren falsch ist, so oft, bis eine vorgegebene maximale Wiederholungszahl erreicht ist. Andernfalls, wenn das Identifizieren des ersten Sprachbestandteils korrekt oder die Anzahl der falschen Identifizierungen des ersten Sprachbestandteils um eins größer als die maximale Wiederholungszahl ist, erfolgt ein akustisches Darbieten eines zweiten Sprachbestandteils. Auf diese Weise können mehrere Sprachbestandteile in jeweils mehreren Stufen trainiert werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Trainieren des Sprachverstehens und Trainings¬ vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trainie¬ ren des Sprachverstehens einer Person, die eine Hörvorrich¬ tung trägt, durch akustisches Darbieten eines Sprachbestand¬ teils und Identifizieren des akustisch dargebotenen Sprachbe- Standteils durch die die Hörvorrichtung tragende Person. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrich¬ tung zum automatischen Trainieren des Sprachverstehens einer Person, die eine Hörvorrichtung trägt, mit einer Wiedergabe¬ einrichtung zum akustischen Darbieten eines ersten Sprachbe- Standteils und einer Schnittstelleneinrichtung zum Eingeben einer Kennung für ein Identifizieren des akustisch dargebotenen Sprachbestandteils durch die die Hörvorrichtung tragende Person. Unter einer Hörvorrichtung wird hier jedes im oder am Ohr tragbare, schallausgebende Gerät, insbesondere ein Hörge- rät, ein Headset, Kopfhörer, Lautsprecher und dergleichen verstanden .
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO) , Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC) , bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallemp- fänger, 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. Kno- chenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter- dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signal¬ verarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und ver¬ stärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertra¬ gen. Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
Die Sprachverständlichkeit spielt bei Hörgeräten eine heraus¬ ragende Rolle. Beim Übertragen des Schalls durch ein Hörgerät wird der Schall verändert. Insbesondere erfolgt beispielswei- se eine Frequenzkompression, eine Dynamikkompression (Kompression des Eingangspegelbereichs auf den Ausgangspegelbe¬ reich) , eine Störgeräuschreduktion und dergleichen. Bei all diesen Prozessen werden auch Sprachsignale verändert, was letztlich dazu führt, dass sie anders klingen. Zudem ver- schlechtert sich die Sprachverständlichkeit eines Probanden durch dessen Hörverlust. Dies lässt sich beispielsweise durch Sprachaudiogramme belegen.
Von De Filippo und Scott, JASA 1978, ist ein so genannter „connected discourse test" bekannt. Dieser Test stellt das am meisten verbreitete, nicht PC-basierte Sprachverständlich- keitstraining dar. Das Training erfolgt auf der Basis von Wörtern. Es erfordert eine ständige Aufmerksamkeit und ggf. ein Eingreifen des Trainers bzw. Testers. Die unterschiedli¬ chen Schwierigkeitsstufen hängen von gewollten und zufälligen Faktoren ab, die sich durch den Tester ergeben, nämlich Stimmentyp, Änderungen der Lautstärke und dergleichen. Der Test ist für Proband und Tester sehr ermüdend und wird daher in der Praxis auf fünf bis zehn Minuten beschränkt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Sprachverstehen durch gezieltes Training zu verbessern und dieses Training so automatisiert wie möglich durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum automatischen Trainieren des Sprachverstehens einer Person, die eine Hörvorrichtung trägt, durch
a) akustisches Darbieten eines ersten Sprachbestandteils und b) Identifizieren des akustisch dargebotenen Sprachbestandteils durch die die Hörvorrichtung tragende Person, sowie c) automatisches Verändern der akustischen Darbietung des
dargebotenen Sprachbestandteils und Wiederholen der
Schritte a) und b) mit der veränderten Darbietung, wenn das Identifizieren falsch ist, so oft, bis eine vorgegebe¬ ne maximale Wiederholungsanzahl erreicht ist, und
d) akustisches Darbieten eines zweiten Sprachbestandteils, wenn das Identifizieren des ersten Sprachbestandteils kor- rekt oder die Anzahl der falschen Identifizierungen des ersten Sprachbestandteils um eins größer als die maximale Wiederholungszahl ist.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt eine Vor- richtung zum automatischen Trainieren des Sprachverstehens einer Person, die eine Hörvorrichtung trägt, mit
a) einer Wiedergabeeinrichtung zum akustisches Darbieten eines ersten Sprachbestandteils und
b) einer Schnittstelleneinrichtung zum Eingeben einer Kennung (z.B. akustische Antwort oder manuelle Eingabe) für ein
Identifizieren des akustisch dargebotenen Sprachbestandteils durch die die Hörvorrichtung tragende Person, sowie c) einer Steuereinrichtung, die die Wiedergabeeinrichtung und die Schnittstelleneinrichtung so steuert, dass die akusti¬ sche Darbietung des Sprachbestandteils automatisch verändert wird und die Schritte a) und b) mit der veränderten Darbietung wiederholt werden, wenn das Identifizieren falsch ist, so oft, bis eine vorgegebene maximale Wieder¬ holungsanzahl erreicht ist, und ein zweiter Sprachbestand¬ teil dargeboten wird, wenn das Identifizieren des ersten Sprachbestandteils korrekt oder die Anzahl der falschen Identifizierungen des ersten Sprachbestandteils um eins größer als die maximale Wiederholungszahl ist.
In vorteilhafter Weise erfolgt somit bei einer erneuten akustischen Wiedergabe des gleichen Sprachbestandteils eine Ver- änderung der Darbietung. Dies führt zu einem verbesserten
Trainingseffekt. Insbesondere entspricht dies der natürlichen Situation, dass gleiche Wörter auf unterschiedlichste Weisen dem Hörenden dargeboten werden. Günstigerweise werden für das Training des Sprachverstehens Logatome oder Wörter verwendet. Ein Logatom ist ein aus
Sprachlauten zusammengesetztes Kunstwort wie beispielsweise „atta", „assa" und „ascha". Jedes Logatom kann aus mehreren Phonemen bestehen, wobei ein Phonem eine abstrakte Klasse al- 1er Laute darstellt, die in einer gesprochenen Sprache die gleiche bedeutungsunterscheidende Funktion haben.
Mit den Logatomen kann auf sehr niedriger Komplexitätsebene ein effizientes Training durchgeführt werden. Dieses lässt sich auch leichter automatisieren, wobei die automatische
Rückmeldung des Erkennens oder Nicht-Erkennens eines dargebo¬ tenen Testwortes oder -logatoms den Lerneffekt verstärkt.
In einer Ausführungsform ist eine Anzahl an Sprachbestandtei- len vorgegeben, und die Schritte a) bis d) werden so oft wie¬ derholt, bis alle Sprachbestandteile mindestens einmal darge¬ boten sind. Auf diese Weise kann in einer Trainingssitzung ein fest vorgegebener Satz an Logatomen bzw. Wörtern trainiert werden.
Insbesondere kann bei der Wiederholung der Sprachbestandteil mit gegenüber der ersten Darbietung stärkerer Betonung dargeboten werden. In einer Variante kann bei der Wiederholung der Sprachbestandteil gegenüber der vorhergehenden Darbietung mit anderer Stimme oder anderem Hintergrundgeräusch dargeboten werden. Hierdurch kann beispielsweise ein Hörgeräteträger auf die unterschiedlichen natürlichen Situationen vorbereitet werden, wenn seine Gesprächspartner das Gesagte unterschied¬ lich artikulieren oder wenn ihm einerseits eine männliche Stimme und andererseits eine weibliche Stimme präsentiert wird .
Ferner kann der Sprachbestandteil zu Beginn des Verfahrens ein Logatom und bei seiner letzten Wiederholung ein Wort sein, in das das Logatom integriert ist. Wenn sich das Loga¬ tom in einem Wort befindet, wird das Verstehen des Logatoms vereinfacht, denn es wird im Kontext wahrgenommen.
Speziell kann das Identifizieren des durch die Hörvorrichtung verändert wiedergegebenen Sprachbestandteils durch die Person mit einem graphischen Benutzerinterface durchgeführt werden. Die Person bzw. der Proband muss dann lediglich entsprechend einem „multiple choice test" eine von mehreren schriftlich dargebotenen Varianten auswählen. Dadurch kann unter Umständen das Verstandene exakter differenziert werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden bei einer fal¬ schen Identifikation der dargebotene und der von der Person angegebene Sprachbestandteil akustisch und/oder optisch wie¬ dergegeben. Durch die akustische Wiedergabe beider Varianten erhält die Person sofort einen akustischen bzw. auditorischen Vergleich des gehörten und des wiedergegebenen Sprachbestandteils. Damit wird das Lernen vereinfacht. Dies kann noch durch die optische Wiedergabe der beiden Varianten unterstützt werden. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform bekommt die Person den Sprachbestandteil stets mit konstanter Lautstärke von der Hörvorrichtung dargeboten. Damit wird eine Variable, nämlich die der Lautstärke, beim Training ausgeschaltet. So¬ mit wird die Person beim Sprachverstehen nicht dadurch beein- flusst, dass das Gesprochene in unterschiedlichen Lautstärken dargeboten wird. Günstigerweise werden sämtliche Verfahrensparameter von einem Trainer vorab festgelegt und der zu trainierenden Person vom Trainer zugeschickt. Somit kann das Training für eine hörge¬ schädigte Person komfortabel durchgeführt werden. Ferner be¬ deutet dies, dass das Training im Wesentlichen ohne Eingriff eines Testers stattfinden kann. Dies wiederum hat den Vorteil, dass der Tester das Ergebnis unvoreingenommen und ob¬ jektiv gegenüber anderen Ergebnissen auswerten kann.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
FIG 1 den prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem
Stand der Technik; FIG 2 eine Prinzipskizze eines Trainingsablaufs; und
FIG 3 eine Prinzipskizze zur Festlegung eines erfindungsge¬ mäßen Trainingsablaufs. Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
In FIG 2 ist der Ablauf einer möglichen Variante zum Trainie- ren des Sprachverstehens symbolisch wiedergegeben. Eine Person 10 unterzieht sich dem Training oder Test. Sie bekommt von einem Sprachausgabegerät 11 (z.B. Lautsprecher in einem Raum oder Kopfhörer) Sprachbestandteile, insbesondere Logato- me 12, präsentiert. Beispielweise wird ein derartiges Logatom von einem Mann oder einer Frau mit der ein oder anderen Betonung gesprochen. Das Logatom 12 wird von der Hörvorrichtung bzw. dem Hörgerät 13, das die Person 10 trägt, aufgenommen und spezifisch für den Hörschaden der Person verstärkt. Dabei erfolgt eine entsprechende Frequenzkompression, Dynamikkompression, Geräuschreduktion oder dergleichen. Das Hörgerät 13 gibt akustisch ein verändertes Logatom 14 aus. Dieses veränderte Logatom 14 erreicht das Gehör der Person 10 als verän- derte akustische Darbietung.
Der Hörgeräteträger, d.h. die Person 10, versucht, das ihm sprachlich dargebotene, akustisch veränderte Logatom 14 zu verstehen. Ihm steht eine graphische Benutzerschnittstelle 15 zur Verfügung. Auf diese graphischen Benutzerschnittstelle 15 werden der Person 10 beispielsweise verschiedene Lösungen dargeboten. Dabei werden ihr mehrere Logatome als Antwortal¬ ternativen schriftlich angezeigt. Die Auswahl der Antwortalternativen kann sich dabei je nach Bedarf an der phonetischen Ähnlichkeit oder ggf anderen Kriterien orientieren. Sie wählt dann dasjenige der schriftlich aufgezeigten Logatome aus, das sie meint, verstanden zu haben. Das Ergebnis der Auswahl durch die Person 10 kann beispielsweise in einer Verwechs¬ lungsmatrix 16 festgehalten werden. In ihr werden die präsen- tierten Logatome gegenüber den erkannten Logatomen dargestellt. Wie der gestrichelte Pfeil 17 in FIG 2 andeutet, kann der Test unverändert oder verändert wiederholt werden. Insbe¬ sondere können andere Logatome oder die gleichen Logatome auf andere Weise bei der Wiederholung dargeboten werden.
Das Sprachverständlichkeitstraining ist, wie oben angedeutet wurde, vorzugsweise auf einem Rechner mit graphischer Benut¬ zerschnittstelle implementiert. Er kann beispielsweise in ei¬ ner MATLAB-Umgebung entwickelt sein.
Das implementierte Test- oder Trainingsverfahren kann in n (vorzugsweise vier) Trainingsstufen mit akustischer Rückmeldung (Bestätigung oder Mitteilung eines Fehlers) realisiert sein. In einer ersten Trainingsstufe wird dem Probanden bzw. der Person ein Logatom oder Wort als Schallbeispiel dargebo¬ ten. Die Person wird gebeten, unter z.B. fünf optisch präsentierten Alternativen eine Antwort auszuwählen. Wenn die Per- son die korrekte Antwort gibt, wird das Schallbeispiel wie¬ derholt und eine „Korrekt"-Mitteilung als Rückmeldung angezeigt. Die Person kann die korrekte Antwort sich wiederholen lassen, wenn sie die Antwort beispielsweise nur erraten hat. Im Falle einer richtigen Antwort geht die Person weiter zum nächsten Schallbeispiel (nach wie vor in der ersten Trainingsstufe) . Wenn die Person hingegen einen Fehler macht, bekommt sie eine akustische Rückmeldung mit einem Vergleich der Wahl und der richtigen Antwort (z.B. „Sie haben , assa' geant¬ wortet und wir haben , affa' gespielt.") . Auch diese Rückmel- dung kann so oft wie gewünscht wiederholt werden. Nach dem Fehler begibt sich die Person in die zweite Trainingsstufe.
Wegen des Fehlers muss die Person die zweite Trainingsstufe durchlaufen, in der das gleiche Schallbeispiel wie in der vorhergehenden Stufe dargeboten wird. Die Darbietung erfolgt jedoch in einem anderen Schwierigkeitsmodus. Beispielsweise wird das Verstehen durch die Sprachwiedergabe mit klarer Sprache bzw. Überbetonung erleichtert. Für Trainingszwecke kann die Betonung aber auch reduziert werden. Nach der Wie- dergabe des Schallbeispiels muss die Person wieder eine von z.B. fünf Alternativen als Antwort auswählen. Wenn die Person die korrekte Antwort wählt, wird das Schallbeispiel (Logatom) wiederholt, und es wird eine „Korrekt"-Nachricht als Rück¬ kopplung angezeigt oder ausgegeben. Die Person kann die kor- rekte Antwort so oft wie gewünscht wiederholen. Von hier aus geht die Person weiter zum nächsten Schallbeispiel wie in der ersten Trainingsstufe. Wenn die Person jedoch einen Fehler macht, bekommt sie, ebenfalls wie in der ersten Trainingsstu¬ fe, eine akustische Rückkopplung mit einem Vergleich ihrer Wahl und der richtigen Antwort. Auch diese Rückkopplung kann so oft wie gewünscht wiederholt werden. Aufgrund des Fehlers muss die Person in eine dritte Trainingsstufe gehen etc. In der vorliegenden Ausführungsform sind insgesamt n Trainingsstufen vorgesehen. Wenn die Person auch in der n-ten Trainingsstufe (n-l-te Wiederholung) das Schallbeispiel nicht versteht (n-te falsche Identifikation) , wird es in einem Testprotokoll registriert. Am Ende des Trainings können alle Schallbeispiele, die in allen n Trainingsstufen nicht verstanden wurden, nochmals in n Trainingsstufen getestet bzw. trainiert werden. Der Trainingsablauf (Trainingsmodus) kann mit ansteigendem, abfallendem oder konstantem Schwierigkeitsniveau durchgeführt werden. Unterschiedliche Schwierigkeitsmodi sind beispiels¬ weise weibliche Stimme, männliche Stimme, klare Sprache einer männlichen Stimme, klare Sprache einer weiblichen Stimme, zu- sätzliche Wortbeschreibung, Störgeräuschreduktion etc.
Es kann ein festes Trainingsset vorgegeben sein mit einstell¬ barer Anzahl von Schallbeispielen und einstellbarer Anzahl an Antwortalternativen pro Schallbeispiel. Darüber hinaus kann der Test bzw. das Training in Ruhe oder bei unterschiedlichen Hintergrundgeräuschen (statisch oder moduliert, abhängig vom Zweck des Tests) durchgeführt werden.
Anhand von FIG 3 wird erläutert, wie ein Trainingsablauf bei- spielsweise durch einen Akustiker festgelegt werden kann. Mithilfe einer Bedienoberfläche 20 kann der Akustiker ver¬ schiedene Parameter für den Trainingsablauf festlegen. Zu¬ nächst wählt er beispielsweise den Phonemtyp 21. Dies kann beispielsweise ein VCV- oder ein CVC-Typ oder beides sein (Vokal-Konsonant-Vokal bzw. Konsonant-Vokal-Konsonant). Er kann auch einen bestimmten Vokal 22 für den gewählten Phonemtyp festlegen.
Das Training besteht wie in dem vorhergehenden Beispiel aus vier Stufen Sl bis S4. In jeder Stufe hat der Akustiker die Möglichkeit, die Schwierigkeit der Darbietung einzustellen bzw. zu tunen (23) . Dabei können beispielsweise Hintergrund¬ geräusche in verschiedenen Hörsituationen simuliert werden. Weiterhin kann der Akustiker beispielsweise die Sprachquelle
24 für jede Trainingsstufe Sl bis S4 festlegen. Beispielswei¬ se kann hier eine männliche oder weibliche Sprache gewählt werden. Es können aber auch gegebenenfalls die Stimmen ver- schiedener Männer oder verschiedener Frauen eingestellt werden. Optional kann auch die Betonung variiert werden. Vorteilhafterweise wird jedenfalls von einer zur nächsten Lern¬ stufe Sl bis S4 einer der Parameter 23, 24 verändert. In ei¬ nem konkreten Beispiel bleibt der Schwierigkeitsgrad 23 in allen Stufen gleich, aber es wird als Quelle 24 in Stufe Sl eine Frauenstimme zur Darbietung eines Logatoms, in Stufe S2 eine Männerstimme zur Darbietung eines Logatoms, in Stufe S3 eine klare Männerstimme zur Darbietung eines Logatoms und in Stufe S4 ein Wort, das das Logatom enthält, dargeboten.
Schließlich kann der Akustiker bzw. Trainer die Rückmeldungen
25 für die trainierende Person konfigurieren. Hierzu akti¬ viert der Akustiker beispielsweise eine Anzeige, die die verbleibenden, noch zu trainierenden Logatome bzw. Wörter an- gibt. Außerdem kann er einstellen, ob die Rückmeldung 25 rein optisch oder akustisch sein soll. Er kann außerdem festlegen, ob bei der Gesamtauswertung korrekte Antworten markiert werden. Auch andere Verfahrensparameter lassen sich auf diese Weise festlegen.
Nachfolgend werden noch einige technische Details darge¬ stellt, mit denen der Test ausgestattet sein kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Test nicht adaptiv, sondern bei konstantem Lautstärkepegel durchgeführt. Hier- durch kann sich die Person auf das Lernen des verarbeiteten Sprachsignals konzentrieren und muss dabei nicht auch noch den Lautstärkepegel anpassen bzw. lernen. Die Sprache hat nämlich akustische Merkmale (spektrale Änderungen) , die unab¬ hängig von den Lautstärkeänderungen (die ebenfalls gelernt werden müssen) zu lernen sind. Der Lerneffekt steigt, wenn die beiden Aspekte voneinander getrennt werden. Hinsichtlich der Trainingsstufen ist bereits die Wiederholung ein Weg des Lernens. Die Rückmeldung erfolgt automatisch nach einem Fehler, und die Person kann das Sprachbeispiel wiederholen. Zusätzlich zu der Wiederholung selbst gibt es n auf- einanderfolgende Stufen des Lernens, bei denen man wählen kann, ob man eine einfache Wiederholung wünscht oder eine Veränderung des Schwierigkeitsmodus des Stimulus. Bei der Än¬ derung des Schwierigkeitsmodus von schwierig nach leicht für das gleiche Schallbeispiel wird das Lernen erleichtert. Es hat sich herausgestellt, dass eine Änderung der Stimme des Sprechers den Lerneffekt erhöht. Darüber hinaus kann der Lerneffekt auch dadurch erhöht werden, dass das Schallbei¬ spiel in einen Kontext (Satzzusammenhang) eingebettet wird. All diese Effekte können kombiniert werden, um die Lern- Schwierigkeit zu erhöhen oder zu erniedrigen.
Sämtliche Testoptionen werden in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorab unabhängig von der Testprozedur bestimmt und in einer Einstellungsdatei abgelegt. Damit kann der Test bei- spielsweise in einer klinischen Studie durchgeführt werden, ohne dass der Tester die Trainingseinstellungen kennt (Blindstudie) . Somit können die Trainingseinstellungen bereits im Vorfeld vorbereitet werden, und sie müssen nicht während des Tests erstellt werden, wie dies bei den meisten derzeit ver- fügbaren Testgeräten der Fall ist. Darüber hinaus muss sich weder der Tester noch der Hörgeschädigte mit dem Testablauf belasten .
Der Test bzw. das Training kann mit einem Ergebnisprotokoll dokumentiert werden. Darin sind beispielsweise der Prozent¬ satz aller verstandenen Sprachbestandteile (Logatome) und die Ziellogatome (die Logatome, die am schwierigsten zu lernen waren) enthalten. Darüber hinaus kann das Protokoll auch eine übliche Verwechslungsmatrix mit einer Gegenüberstellung von präsentierten und erkannten Lauten enthalten. Die Ergebnisse des Tests können ein Indikator dafür sein, inwieweit das Hörgerät die Sprachverständlichkeit verbessert hat. Darüber hin¬ aus kann das Ergebnis des Tests auch ein Indikator für den Trainingserfolg sein. Dadurch lässt sich unter Umständen die Anzahl der Tests während einer Trainingssitzung reduzieren.
Die einzelnen Trainingsstufen können mit und ohne zusätzli- ehern Störgeräusch durchgeführt werden. Dadurch lässt sich ein direkter Vergleich der Ergebnisse erzielen ( Sprachverständ- lichkeitsverbesserung in Störgeräusch gegenüber Sprachver- ständlichkeitsverbesserung in Ruhe) . Außerdem ermöglicht diese Gegenüberstellung einen Sprachverständlichkeitstest von Phonemen, die sehr empfindlich gegenüber Störgeräusch sind (target noise phenomens) .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum automatischen Trainieren des Sprachverstehens einer Person (10), die eine Hörvorrichtung (13) trägt, durch
a) akustisches Darbieten eines ersten Sprachbestandteils (12) und
b) Identifizieren (15) des akustisch dargebotenen Sprachbestandteils durch die die Hörvorrichtung (13) tragende Per¬ son (10),
gekennzeichnet durch
c) automatisches Verändern der akustischen Darbietung des
dargebotenen Sprachbestandteils und Wiederholen (Sl bis S4) der Schritte a) und b) mit der veränderten Darbietung, wenn das Identifizieren falsch ist, so oft, bis eine vorgegebene maximale Wiederholungsanzahl erreicht ist, und d) akustisches Darbieten eines zweiten Sprachbestandteils, wenn das Identifizieren (15) des ersten Sprachbestandteils korrekt oder die Anzahl der falschen Identifizierungen des ersten Sprachbestandteils um eins größer als die maximale Wiederholungszahl ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sprachbestandteil (12) ein Logatom oder ein Wort ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Anzahl an Sprachbestandteilen (12) vorgegeben wird und die Schritte a) bis d) so oft wiederholt werden, bis alle Sprachbestandteile mindestens einmal dargeboten sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in dem Schritt c) das Verändern darin besteht, dass gegenüber der jeweils vorhergehenden Darbietung mit anderer Stimme (24), anderer Betonung oder anderem Hintergrundgeräusch (23) dargeboten wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sprachbestandteil (23) zu Beginn des Verfahrens ein Loga- tom und bei seiner letzten Wiederholung ein Wort ist, in das das Logatom integriert ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren (15) mit einem graphischen Benutzerinterface durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer falschen Identifikation der dargebotene und der von der Person (10) angegebene Sprachbestandteil (12) akustisch und/oder optisch wiedergegeben werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Person (10) den Sprachbestandteil (12) stets mit konstan- ter Lautstärke von der Hörvorrichtung (13) dargeboten bekommt .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sämtliche Verfahrensparameter von einem Trainer vorab festge- legt und der zu trainierenden Person vom Trainer zugeschickt werden .
10. Vorrichtung zum automatischen Trainieren des Sprachverstehens einer Person (10), die eine Hörvorrichtung (13) trägt, mit
a) einer Wiedergabeeinrichtung (11) zum akustisches Darbieten eines ersten Sprachbestandteils (12) und
b) einer Schnittstelleneinrichtung zum Eingeben einer Kennung für ein Identifizieren (15) des akustisch dargebotenen Sprachbestandteils (12) durch die die Hörvorrichtung (13) tragende Person (10),
gekennzeichnet durch
c) eine Steuereinrichtung, die die Wiedergabeeinrichtung (11) und die Schnittstelleneinrichtung so steuert, dass
- die akustische Darbietung des Sprachbestandteils (12) automatisch verändert wird und die Schritte a) und b) mit der veränderten Darbietung wiederholt (Sl bis S4) werden, wenn das Identifizieren (15) falsch ist, so oft, bis eine vorgegebene maximale Wiederholungsanzahl er¬ reicht ist, und
- ein zweiter Sprachbestandteil dargeboten wird, wenn das Identifizieren (15) des ersten Sprachbestandteils kor- rekt oder die Anzahl der falschen Identifizierungen des ersten Sprachbestandteils um eins größer als die maxima¬ le Wiederholungszahl ist.
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