JP6552963B2 - 耳鳴り治療のための音声信号の処理 - Google Patents
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Description
内部または外部に音源が存在しなくても音を認識することを、自覚的耳鳴りという。通常、耳鳴りは慢性病で、概して個々の一定の耳鳴り周波数を伴って起こる。この生理学的な原因は、通常の場合、主要な聴覚皮質における異常なニューロン活動である。
・第1の音声信号を提供する工程と、
・予め定義可能な治療周波数に基づいて、予め画定可能な周波数幅を有する第1の音声信号の周波数スペクトルにおいて、遮断範囲を決定する工程と、
・遮断範囲における第1の音声信号の一部の信号に対するフィルタを用いて、第1の音声信号から第2の音声信号を生成する工程と、
・少なくとも1つの予め画定された、または予め画定可能である治療に適用可能な周波数範囲内の第1の音声信号、または第2の音声信号の聴覚エネルギーを決定する工程と、
・第2の音声信号に対する評価パラメータを、聴覚エネルギーの関数、および治療に適用可能な周波数範囲と遮断範囲との間の周波数分離の関数として指定する工程と
を備える方法によって解決される。
第1の音声信号(10)または第2の音声信号(12)の補正は、フィルタ(121,120)によって行われることが好ましい。
データ処理装置は、具体的にはアナログおよび/またはデジタル音声信号のデジタル処理を行うために設計されており、アナログ音声信号は、例えばデータ処理装置を用いて本発明に係る方法を実行する前にデジタル化される。
好ましくは、データ処理装置は、第1のデータ接続によって再生装置に接続されており、または接続されることになっており、第2の音声信号は、データ処理装置によって該第1のデータ接続を介して再生装置へと伝達される。
適切なデータ接続は、例えばイーサネット、LAN(英語:Local Area Network)またはWLAN(英語:Wireless Local Area Network)のようなネットワークを介して、ブルートゥース、USB(英語:Universal Serial Bus)、または赤外線のような標準的インターフェースを介して、またはISDN、DSL、GSMまたはUMTSなどの電気通信接続として、提供される。
このため、コンピュータシステムは、例えば、プログラムコード手段がデータ処理装置上で実行されたときに、本発明に係る方法を実行するように設計された、プログラムコード手段を備える。代替的にまたは補足的に、データ処理装置は、適切な部品、例えば個々のまたは全ての方法ステップを実行する、電子回路またはマイクロ電子部品を有する。
本発明に係る方法の例示的な実施形態が、図1に示されている。例えばクライアントコンピュータ44により、対応するウェブフロントエンドを用いてインターネット42を経由してアクセスが可能である、サーバ40が設けられている。
音声信号の実際のフィルタ処理は、FIRフィルタ250によって、適切なフィルタ係数を有する数値畳み込みを用いることにより行われる。該係数はサンプリングレート、定量的な単語幅M、個々の耳鳴り周波数20および遮断範囲22を予め考慮して、決定される(ブロック240)。
上述の分析工程310,320,330,332,334は、グラニュールの全てのパーティション帯域に対して繰り返される。その際、励振力および複数の減衰力は、グラニュールの各パーティション帯域に対して利用可能である。
具体的には、2つのステレオチャネルの同時に処理されるグラニュールが統合されて、和パラメータおよび差分パラメータとなってもよい。和パラメータは、両方のステレオチャネルのグラニュールの抑制パラメータ30が、具体的には同じ符号を有すると考えられており、例えば音声信号10,12の治療の可能性の尺度である。このことは、治療が拡声器を用いて行われ、両耳が2つのステレオチャネルに同等にさらされている場合にも適用される。差分パラメータは、両方のステレオチャネルのグラニュールの抑制パラメータ30が具体的には異なる符号を有すると考えられ、音声信号10,12の治療の可能性がステレオチャネルにどのように分配されているかを対照的に特定している。このことは具体的には治療がヘッドフォンを用いて行われ、各耳が1つのステレオ信号にさらされている場合に興味深い。
図6は、本発明に係る方法の更なる実施形態を示しており、これは具体的にはリアルタイムアプリケーションに適している。フィルタ120および信号分析130は、治療信号12および抑制パラメータ30が同時に利用可能となるように、並行して実行される。
例えば、市販のヘッドフォンは大抵の場合、その設計から、または所定の方法で操作されていることから、非線形の周波数パスを有している。ここで、非線形性であることは、概して、シリーズの全てのモデルに対して同様であり、かつ、そのようであると知られているか、または少なくともそのように決定可能である。
[参照符号の一覧]
10 フィルタ処理されていない音声信号
12 治療信号
20 耳鳴り周波数
22 遮断範囲
30 抑制パラメータ
40 サーバ
42 インターネット
44 クライアントコンピュータ
60 フィルタの特性曲線
70 帯域除去フィルタ
120 フィルタ
130 信号分析
140 パラメータ評価
150 ユーザダイアログ
160 音声データフロー
162 音声ファイル
210 信号生成
212 正規化
214 減衰
220 パラメータ決定
240 係数決定
241 補正係数
250 FIRフィルタ
251 補正フィルタ
260 雑音抑圧
270 信号後処理
310 エネルギー決定
311 非線形シミュレーション
320 調性決定
330 励振強度決定
332 減衰強度決定
334 励振強度決定
340 統合
350 補正
360 抑制パラメータ決定
F0 中心周波数
F1 最低しきい周波数帯域除去フィルタ
F2 最低しきい周波数治療目標範囲
F3 最高しきい周波数治療目標範囲
F4 最高しきい周波数帯域除去フィルタ
M 定量的な単語幅
Claims (18)
- 個々の耳鳴り周波数を有する自覚的耳鳴りの治療のための音声信号(10,12)を処理するデータ処理装置(40)であって、
第1の音声信号(10)を提供する工程と、
予め定義可能な治療周波数(20)に基づいて、予め画定可能な周波数幅(22)を有する前記第1の音声信号(10)の周波数スペクトルにおいて、遮断範囲を決定する工程と、
前記遮断範囲における前記第1の音声信号(10)の一部の信号に対するフィルタ(120,121)を用いて、前記第1の音声信号(10)から第2の音声信号(12)を生成する工程と、
少なくとも1つの予め画定された、または予め画定可能である治療に適用可能な周波数範囲内の前記第1の音声信号(10)、または前記第2の音声信号(12)の聴覚エネルギーを決定する工程と、
前記第2の音声信号(12)に対する評価パラメータ(30)を、前記聴覚エネルギーに応じて、および治療に適用可能な周波数範囲と遮断範囲との間の周波数分離に応じて特定する工程であって、前記第2の音声信号(12)が、複数のセクションに分割され、該複数のセクションの各々が、複数のパーティション帯域に分割され、該複数のパーティション帯域の各々に対して、前記聴覚エネルギーが決定され、前記遮断範囲と前記パーティション帯域との間の周波数距離が考慮される、工程と
を実行するように構成されているデータ処理装置(40)。 - 請求項1に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)および/または前記第2の音声信号(12)は、それぞれデジタル音声信号である
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項2に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)および/または前記第2の音声信号(12)は、それぞれデジタル音声ファイルまたはデジタル音声データフローである
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜3のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)は、前記第2の音声信号(12)を生成する前に正規化される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜4のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)および/または前記第2の音声信号(12)は、周波数依存性の増大および/または減少を補償するために、非線形の周波数パスを有する再生装置によって補正される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項5に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)または前記第2の音声信号(12)の前記補正は、フィルタ(121,120)によって行われる
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜6のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
使用されるフィルタ(120,121)は、有限インパルス応答を有するフィルタである
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜7のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記治療に適用可能な周波数範囲は、周波数間隔に細分されて分析される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項8に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)または前記第2の音声信号(12)の聴覚エネルギーは、各周波数間隔内で決定され、前記評価パラメータ(30)は、該聴覚エネルギーおよび前記遮断範囲と該周波数間隔との間の周波数距離の聴覚エネルギーに応じて、治療に適用可能な周波数範囲の全ての周波数間隔を考慮して決定される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜9のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)または前記第2の音声信号(12)は、前記評価パラメータ(30)を決定するために時間的に連続するセクションに細分化されて分析される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項10に記載のデータ処理装置(40)であって、
各セクションは、予め画定可能な持続時間、または予め定義可能な数のデジタル音声サンプルを備える
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜11のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1の音声信号(10)または前記第2の音声信号(12)は、少なくとも2つのチャネルを有し、各チャネルは前記評価パラメータ(30)を決定するために個々に分析される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜12のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記データ処理装置(40)は、第1のデータ接続によって再生装置(44)に接続されており、または接続されることになり、前記第2の音声信号(12)は、前記データ処理装置(40)によって前記第1のデータ接続を介して前記再生装置(44)へと伝送される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項1〜13のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記データ処理装置(40)は、第2のデータ接続によってデータ記憶装置(44)に接続されており、または接続されることになり、前記第1の音声信号(10)は、前記データ記憶装置(44)によって前記第2のデータ接続を介して前記データ処理装置(40)へと伝送される
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項13または14に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記第1のデータ接続および/または前記第2のデータ接続は、データネットワーク(42)を介して、確立されている、または確立されることになる、またはそれぞれ確立されている、またはそれぞれ確立されることになる
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - 請求項15に記載のデータ処理装置(40)であって、
前記データネットワーク(42)は、インターネットである
ことを特徴とするデータ処理装置(40)。 - コンピュータを請求項1〜16のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)として機能させるためのプログラム。
- 請求項1〜16のうちの1項に記載のデータ処理装置(40)を有するコンピュータシステム。
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