KR101521030B1

KR101521030B1 - 자체 관리 소리 향상을 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101521030B1
Application number: KR1020137005571A
Authority: KR
Inventors: 하셀트 찰스 앤드류 반; 카 케웅 존 숭; 탄 리; 카 체옹 테렌스 웡; 치 샨 안나 캄; 푸이 통 폴 리; 카 쿠이 쳉
Original assignee: 에이스 커뮤니케이션스 리미티드
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2015-05-15
Also published as: TW201216255A; ZA201304001B; TWI471857B; TWI635484B; TW201506914A; CN107708046A; KR20130045917A; TWI584272B; US9138178B2; CN107708046B; US20120189130A1; EP3255901A1; EP2601798A4; CN103098492A; CN103098492B; TW201727624A; WO2012016527A1; EP2601798A1

Abstract

개인의 청력 부족을 가능한 철저히 보완하고 해결하기 위해 오디오를 자동으로 향상시키기 위한 개별화적인 청력 프로파일로서 자체 관리되는 청력 테스트 또는 전문적으로 관리되는 청력 테스트로부터 서로 다른 소리 주파수에서의 음의 강도의 허용 레벨을 포함하는 청력 특성을 캡처하는 시스템 및 방법이 제공된다. 사용자는 스마트 폰과 같은 편리한 개인 장치에서 청력 테스트를 자체 관리할 수 있다. 시스템은 환경 프로파일을 캡처하는 능력을 포함한다. 사용자의 청력은 "향상된 청력(enhanced hearing)" 경험의 옵션을 가지면서 향상된 오디오 설정에서 손상으로부터 보호된다. 본 발명은 정상 범위 내의 청력을 가지든지 손상된 청력을 가지든지 간에 향상된 청력 경험을 추구하는 어떤 개인에 유용하다. 따라서, 시스템은 보청기로 유용하다.

Description

자체 관리 소리 향상을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SELF-MANAGED SOUND ENHANCEMENT}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 본 발명의 발명자의 이름으로 각각 2010년 8월 5일 및 2010년 9월 1일에 출원되었으며 본 양수인에게 양도된 동시 출원계속 가출원 제61/371,068호 및 제61/379,237호에 관련된 발명 대상을 포함한다.

연방정부 지원 연구 및 개발에 따른 발명의 권리에 대한 진술

적용 안됨

콤팩트 디스크로 제출된 "서열 목록", 표 또는 컴퓨터 프로그램 목록에 대한 참조

적용 안됨

본 발명은 일반적으로 청력학 및 디지털 소리 엔지니어링 분야에 관한 것으로서, 특히 개별화된 청력 프로파일에 기초하여 사용자 경험을 향상시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

청력 손실은 선진국에서 가장 일반적인 장애인 것으로 추정되어왔다. 실제로 전세계의 수백만 명의 사람들이 청력 장애를 겪고 있으며, 그 중 많은 사람들은 자신의 청력 손실을 인식하지 못한다. 감소된 청력 능력은 나이, 건강, 직업, 부상 및 질병을 포함하는 여러 가지 요인 때문일 수 있다. 청력 손실은 삶의 질을 크게 감소시키고, 관계를 손상시키고, 고용에 대한 접근을 감소시키며, 생산성을 떨어뜨릴 수 있다. 다른 타입의 청력 손실 및 관련 상태는 다른 방식으로 사람들의 일상 생활, 특히 전화 대화를 하며 음악을 듣는 것에 영향을 미칠 수 있다.

일반적으로, 고음의 소리에 대한 청력 감도가 우선 줄어드는 경향이 있다. 사람들은 일반적으로 청력 문제, 예를 들어, 전화 대화를 이해하는 것에 대한 곤란함 또는 시끄러운 환경에서의 청력 문제를 경험할 때까지 자신의 청력 감도의 감소를 인식하지 못한다. 청력 저하가 있는 사람들의 경우, 그들의 청력 능력은 일반적으로 대부분의 듣기 상황에 충분하다. 그들의 청력 손실의 영향은 견딜만하기 때문에, 그들은 그것을 무시하거나 그것을 피하는 방법을 찾는 경향이 있다. 그들은 시끄러운 환경에서 통화하지 않을 수 있으며, 청력 의료 전문가의 도움을 받지 않을 수 있다.

청력 손실이 상당한 개인은 규정된 청력 의료 전문가에게 상담하며, 보청기를 마련할 수 있다. 보청기의 착용은 청력 손실 환자에 덜 거슬리는(less intrusive) 보조 기술 중 하나로 간주되지만, 문제가 없는 것은 아니다. 헤드폰을 통해 전화 통화 또는 음악을 즐기는 동안에 보청기를 사용하는 것은 꼴 사납고 불편하다. 보청기를 사용하는 사람들은 종종 피드백을 경험하고, 보청기 마이크에 의한 보청기 소리 픽업에 의해 스퀼음(squeal)이 생성된다.

청력 손실과 관련된 일반적인 문제는 이명(tinnitus)이다. 이명은 머리에서 (즉, 외부 음향 소스 없이) 생기는 소리의 의식 경험(conscious experience)이며, 하나 이상의 주파수 주변의 다른 소리를 방해하는 분명한 가청 링잉(audible ringing)에 의해 나타날 수 있다. 이명은 일반적인 상태와 보통 연령 관련 청력 손실로 관찰되는 증상이다. 이명은 다양하며 상당히 많은 서로 다른 방식으로 개인에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 만성 이명을 가진 일부 사람들은 이러한 상태를 무시할 수 있지만, 다른 사람들은 그것이 성가시고, 거슬리고, 산만해지며, 심지어 장애를 입히는 것을 발견한다. 이명은 수면을 방해할 수 있으며, 정신적 고통 및 일반적인 건강에서의 다른 부작용의 양방을 유발시킬 수 있다.

많은 이명 환자는 서로 다른 음향 환경에서 자신의 이명 변화를 인지하며, 그것은 조용함에 더 성가시며 소리가 풍부해진 환경에서 덜 성가시다. 이러한 현상은 이명 치료를 위한 소리 요법(sound therapies)을 개발하게 하였다. 가장 일반적인 권장은 배경 소리를 풍부하게 하여 "조용함을 방지(avoid silence)"하는 것이다. 이것은 단순히 일부 배경 소리 또는 음악을 연주하여 달성될 수 있다. 보다 정교한 소리 요법는 이명 신호의 피치 및 음의 강도(loudness)를 측정하고, 귀 레벨 디바이스(ear level device) 및 소리 생성기를 통해 재생될 수 있는 신호를 제공하는 것을 포함한다.

본 발명의 양태 중 하나는 특히 자체 관리 테스트를 통해 청력 프로파일링(hearing profiling)하는 것이다. 청력 프로파일링 동안, 청력 검사(청력 검사) 주파수의 세트에 대한 최소 가청 청력 레벨이 측정된다. 최소 가청 청력 레벨을 획득하기 위한 다양한 방법이 알려져 있다. 그러나, 특정 상황에서 (보청기, 소리 증폭기, 스마트 폰 등과 같은 개인 청취 장치와 같은) 청력 향상 장치에 청력 프로파일을 적용하는 동안, 소리 향상 프로세스의 부분으로서 귀에서 청력 테스트 및 청력 프로파일의 상응하는 수정에 의해 결정되는 향상된 오디오를 충분히 듣거나 이해하기 위해 사람들은 때때로 장치 볼륨을 증가시키거나 감소시킬 것을 주장할 수 있다. 한가지 문제는 향상된 오디오의 무심코 유도된 음의 강도가 청력 불편함 및 손상을 유발시킬 수 있다는 것이다. 사람들은 어떤 청력 측정 주파수에 대한 높은 허용 레벨을 가질 수 있지만, 다른 주파수에 대해서는 낮은 허용 레벨을 가질 수 있다. 사람의 소리 음의 강도의 허용 프로파일은 사람마다 다르다. 차이점은 정상적인 청력을 가진 사람들 사이에는 매우 중요하지 않을 수 있다. 그러나, 그것은 청력 손실, 이명 및 이명을 가진 청력 손실과 같은 다양한 청력 장애를 가진 사람들의 경우가 아니다. 사람들의 소리 음의 강도 허용 프로파일의 차이로 인해, 정상적인 청력을 가진 사람들의 청력 곡선은 표준으로 사용되지 않아야 한다. 따라서, 사람들의 소리 음의 강도의 허용 프로파일을 고려하지 않고 사람들의 청력 곡선을 맞추는 것은 청력을 불편하게 하거나 손상시킬 수 있다.

소리 향상 프로세스에 의해 조절되는 향상된 오디오를 충분히 듣고 이해하기 위해 장치 볼륨을 단순히 증가시키는 것은 위험할 수 있다. 장치 볼륨을 증가시키거나 감소시킨다는 것은 모든 청력 측정 주파수의 오디오를 동일한 인수만큼 증폭시키거나 감폭(de-amplifying)시킨다는 것을 의미한다. 사람들은 전형적으로 제한된 범위의 청력 측정 주파수를 증폭시키거나 감폭시킬 것을 필요로 한다. 모든 청력 측정 주파수의 오디오의 음의 강도를 증가시키거나 감소시킨다는 것은 청력 문제의 범위로 이어질 수 있다. 다양한 청력 장애를 가진 다양한 소리 음의 강도 허용 프로파일을 처리할 수 있는 시스템이 필요하다. 음악을 들으면서 전화 통화 중의 청력 곤란뿐만 아니라 보청기의 사용에 의해 생성된 피드백과 같은 여기에서 확인된 문제에 대한 해결책이 필요하다.

본 발명과 비교하여 관심이 있을 수 있는 몇몇 특허는 미국 특허 제7,613,314호; 제7,529,545호 및 제6,944,474호이다.

본 발명에 따르면, 청력 장애 개인에 전형적으로 정상적인 청력 경험을 생성하는 시스템 및 방법이 제공된다. 특히, 본 발명은 개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 사람들의 오디오 청력 특성을 캡처하고; 개별화된 청력 프로파일을 분석하고; 처리 결과를 생산하며; 그 후 만족스러운 오디오 경험으로서 처리 결과를 개인에 제공하기 위해 오디오 재생 장치로부터의 출력 신호를 자동으로 향상시키는 것을 포함한다. 처리 결과는 주파수 기반의 음의 강도의 향상 및 개인의 청력 요구 사항을 처리하며 보완할 다른 청력 관련 특성의 개별적인 청력 매개 변수를 포함한다. 그것은 불편함 또는 추가적 청력 손상을 유발시킬 수 있는 과도한 음의 강도로부터 보호하기 위해 안전 마진을 유지하면서 정상적인 청력 표준에 가능한 근접하여 이러한 활동을 달성한다. 개별적인 사용자는 스마트 폰과 같은 개인 장치를 사용하여 청력 테스트를 직접 관리할 수 있다. 개별화된 청력 프로파일은 전형적으로 다음과 같은 것: (1) 각 청력 측정 주파수에서 전형적으로 세 음의 강도의 레벨(즉 가장 편안한 가청 레벨, 불편한 가청 레벨, 최소의 가청 레벨)에서의 측정; (2) 이명 음의 강도 및 피치로 이명 테스트로부터의 측정; 및 (3) 사용자의 맞춤화 설정(customization settings)을 포함한다. 맞춤화 설정은 시끄러운 환경에서 구현되도록 사용자에 적합하거나 사용자에 의해 선택된 이러한 설정을 포함할 수 있다. 본 발명은 정상적인 범위 내의 청력을 가지든지 손상된 청력을 가지든지 간에 향상된 청력 경험을 추구하는 어떤 개인에 유용하다. 따라서 시스템은 보청기로 유용하다.

특정 실시예에서, 본 발명의 별도의 기능은 단일의 다기능 장치 또는 다수의 장치에 통합될 수 있다. 소프트웨어 기반의 시스템은 본 발명에 따라 개인용 컴퓨터, 스마트 폰, 개인 증폭기, 또는 개별화된 청력 프로파일의 로컬, 이동식 또는 원격 스토리지와 이들의 조합과 같은 어떤 컴퓨터 장치에서 구현될 수 있다. 소프트웨어 기반의 시스템은 다양한 기능을 수행한다. 그것은 주파수 특정 개인 오디오 청력 특성을 캡처하고, 개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 특성을 분석한다. 이러한 프로파일은 로컬 또는 원격적으로 저장되고, 나중에 개인용 컴퓨터, 스마트 폰, 개인 증폭기 또는 이들의 조합과 같이 적절히 프로그램 가능한 오디오 재생 장치로부터의 오디오를 향상시키기 위해 제어 입력으로서 사용되며, 이들을 통해 오디오 프로그램 또는 동일한 소스 자료(source material)(예를 들어 사전 녹음된 음악)가 재생된다. 오디오 재생 장치에서, 신호 처리는 시간 도메인에서 오디오 신호의 형태로 오디오 프로그램 자료를 수신하고; 음향 환경 변화로 업데이트되는 주변 소리 환경을 반영하는 현재의 환경 프로파일을 생성하기 위해 음향 환경의 현재 주파수 성분을 캡처 및 분석하고; 사전 선택된 주파수에서 원하는 이득의 세트를 계산하기 위해 유한 임펄스 응답 디지털 필터와 같은 필터의 세트를 통해 저장된 개별화된 청력 프로파일 및 현재의 환경 프로파일을 오디오 프로그램 자료에 적용하고; 오디오 프로그램 자료를 수정하고; 수정된 오디오 프로그램 자료를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하고; 수정된 오디오 프로그램 자료에 대한 음의 강도의 허용 레벨을 각 청력 측정 주파수에서 사람들의 소리 음의 강도의 허용 레벨(이하, 또한 불편한 음의 강도의 레벨-UCL)과 비교하여 상기 레벨을 분석하고; 개인의 UCL이 주파수 도메인의 오디오 신호를 생성하기 위해 초과되는 선택된 주파수에서 음의 강도를 조정하고; 주파수 도메인 오디오 신호를 이에 상응하는 시간 도메인 오디오 출력 신호로 변환하며; 시간 도메인 오디오 출력 신호를 개인에 전달하는 것을 포함한다. 오디오 청력 특성은 로컬 또는 원격적으로 저장될 수 있고, 개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 청력 특성 및 처리의 분석이 수행되어 개인 장치에 로컬하게 저장될 수 있으며, 또는 그것은 인터넷과 같은 통신 링크를 통해 연결된 중앙 청력 처리 센터에서 원격적으로 저장될 수 있고, 본 발명의 원리에 따라 소리의 재생을 위해 필요시 검색될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 본 발명의 원리는 화이트 또는 컬러 노이즈와 같은 환경 소스의 존재, 이명 상태의 존재 또는 양방의 존재에서 오디오 프로그램에 적용될 수 있다.

이명은 본 발명에 따라 완화될 수 있다. 이명의 음의 강도는 개인의 이명의 강도에서 이명 피치의 최소 가청 레벨을 차감하여 계산된 개인의 이명의 감각적인 레벨(SL)을 나타낸다. 여러 접근 방식이 이명를 처리하는데 사용될 수 있지만, 한 접근 방식은 소리 요법의 사용을 통한다. 이명 완화 신호(tinnitus relieving signal)는 개별화된 청력 프로파일을 형성하는데 사용되는 오디오 청력 특성을 캡처할 때에 측정된 이명 피치 및 음의 강도에 따라 생성된다. 이러한 생성된 완화 신호는 (다른 향상 사항없이) 독립적으로 사용되거나 재생된 소리의 부분으로 내장된다.

본 발명은 컴퓨터 장치의 어떤 사용자가 불편 및 청력 손상에 대한 안전 마진을 제공하면서 사용자의 청력 경험을 다시 "정상"으로 오게 할 목표로 개인의 요구를 보완하기 위해 개별화된 청력 프로파일을 쉽게 생성할 수 있도록 한다. 게다가, 자체 관리뿐만 아니라 전문적으로 관리된 다른 오디오 청력 특성 테스트 결과는 캡처되고, 분석되며, 로컬 및/또는 원격적으로 저장될 수 있다. 정상 청력 경험이 자동으로 달성되는 동안, 사용자에게는 선택적으로 자신의 취향에 따라 수립된 정상 청력 경험의 수정의 능력이 제공될 수 있다.

본 발명은 청력 테스트 결과와 소리 향상 프로세스 사이의 상당한 갭을 인식하고, 둘 사이에 브리지(bridge)를 제공한다. 입증된 방법에 따라 분석된 청력 특성은 정상 청력 경험을 생성하는 소리 향상 프로세스의 지시 요소(dictating factor)이다.

본 발명은 첨부된 도면과 연계하여 다음의 상세한 설명을 참조하여 더욱 명확하게 이해될 것이다.

도 1a는 본 발명에 따라 원격 저장 매체와 관련하여 하나 이상의 개인 장치의 사용을 예시하는 고레벨의 블록도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 시스템의 고레벨의 블록도이다.
도 2는 청력 프로파일 서브시스템의 고레벨의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분석 서브시스템의 블록도이다.
도 4는 사용자 식별 서브시스템의 블록도이다.
도 5는 오디오 신호 서브시스템의 블록도이다.
도 6a 및 6b는 모두 본 발명에 따른 소리 향상 프로세스의 활동도이다.
도 7은 이명 매칭 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 이명 매칭 프로세스의 테스트 귀 선택 프로세스의 흐름도이다.
도 9는 이명 매칭 프로세스의 톤 번호 결정 테스트의 흐름도이다.
도 10은 이명 매칭 프로세스의 이명 타입 결정 프로세스의 흐름도이다.
도 11은 이명 매칭 프로세스의 테스트 신호 대 이명 톤 선택 프로세스의 다이어그램이다.
도 12는 이명 매칭 프로세스의 이명 피치 결정 프로세스의 흐름도이다.
도 13a 및 13b는 모두 이명 매칭 프로세스의 각 이명 피치에 대한 3레벨의 이명 테스트의 흐름도이다.
도 14는 소리 향상 프로세스의 흐름도이다.
도 15는 도 14의 프로세스의 능력을 가진 장치의 고레벨의 블록도이다.

도 1a를 참조하면, 개인 장치(1)의 고레벨의 블록도가 대표적인 환경 요소들로 도시된다. 장치(1A)는 디스플레이(2), 이어폰(3)의 세트 및 키보드와 같은 제어 인터페이스(4)를 갖는다. 장치(1A)는 제어 인터페이스(4)를 통해 개별적인 사용자(6)에 의해 활성화되는 테스트 레지먼(test regimen)(5)을 저장하거나 수신하며, 그 후 이는 이하 설명되는 바와 같이 응답하는 사용자(6)의 청력과 상호 작용한다. 이하 설명되는 바와 같이 장치(1A)에 로컬하게 저장되며(S), 이동식 저장 장치(섬 드라이브(thumb drive) 또는 비휘발성 메모리 카드)(7)에 저장되거나 통신 링크(8B)를 통해 접근 가능한 원격 분석 및 저장 시스템(8A)에 원격적으로 저장되는 개별화된 청력 프로파일이 생성된다. 개별화된 청력 프로파일은 동일하거나 유사한 장치(1B) 상에서 동일한 이어폰(3) 또는 스피커(9)로의 오디오 신호 출력을 수정하는데 사용된다. 오디오 신호 출력은 주파수 의존 및 시간 의존 특성이 개별화된 청력 프로파일 및 이하 설명되는 현재의 환경에서 생성된 환경 프로파일에 의해 조절되는 프로그래밍 자료(11)의 입력에 기초한다.

도 1b를 참조하면, 본 발명을 구현하기 위해, 정보 입력, 청력 프로파일, 분석, 디스플레이, 사용자 식별, 응답 제어 및 데이터 저장소를 위한 서브시스템 및 클래스를 가진 Customized Enhanced Sound™(CES) 시스템(10)이 제공된다. 여기에 사용된 바와 같은 클래스는 유사한 특성, 일반적인 행동, 일반적인 관계 및 일반적인 의미를 가진 객체의 소프트웨어 기반 그룹에 대한 설명이다. 서브시스템은 서브시스템이 책임을 다할 수 있는 행동을 이행하기 위해 협력하는 클래스의 세트이다. 각 클래스는 서로 다른 책임을 처리하며 각각의 책임을 수행하기 위해 서로 통신함으로써 서브시스템에서 역할을 한다.

적절한 능력의 범용 하드웨어 플랫폼 상에서 소프트웨어로 구현하기 위해, 장치(1A/1B/8A)의 시스템(10)은 프로파일을 생성하기 위한 테스트 및 특정 환경에서의 소리 재생의 듀얼 기능을 제공한다. 테스트 모드에서, 시스템(10)은 (전형적으로 다음 저장을 위해 사용하기 전에) 한 기능에서 개인 청력 능력을 대화식으로(interactively) 측정하며, (전형적으로 재생과 동시대에 일어나는) 다른 기능에서 환경 소리/노이즈를 측정한다. 시스템(10)은 개별화된 청력 프로파일을 로컬 또는 원격적으로 저장한다. 시스템(10)은 환경 프로파일을 로컬하게 저장한다. 개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 원시 데이터의 분석이 또한 (통신 링크를 통해) 로컬 또는 원격적으로 수행될 수 있다. 재생 또는 플레이백 모드에서, 시스템(10)은 개별적 환경 프로파일에 따라 소스 오디오 프로그램(입력 오디오 신호)를 수정하여 이러한 프로그램을 개별적인 사용자의 청력 능력 및 선호도(preferences)에 적응시킨다. 특정 실시예에서, 시스템(10)은 데이터를 캡처하며 측정하거나 캡처된 데이터를 수신하고, 데이터를 분석하고, 각 청력 측정 주파수에 대한 타겟 이득을 생성하고, 타겟 이득 및/또는 이명 완화 신호를 오디오 신호에 적용하며, 불편 또는 손상 음의 강도에 대해 보호하여 향상된 오디오 출력 신호를 형성한다.

CES 시스템(10)의 구성 요소는 청력 프로파일 서브시스템(12), 분석 서브시스템(14), 디스플레이 서브시스템(16), 사용자 식별 서브시스템(18), 오디오 신호 서브시스템(20), 응답 제어기(22), 및 (로컬 또는 원격적일 수 있는) 데이터 저장소(26)와 통신하는 데이터 저장소(24)를 포함한다.

청력 프로파일 서브시스템

사용자의 오디오 청력 특성에 관련된 바와 같이 청력 프로파일 서브시스템(12)은 각 귀에서 테스트를 개별적으로 수행한다. 서브시스템의 책임은: 사용자의 청력 특성을 결정하고; 사용자의 이명 특성을 결정하고; 각 청력 측정 주파수에 대한 사용자의 가장 편안한 음의 강도의 레벨을 결정하고; 각 청력 측정 주파수에 대한 사용자의 불편한 음의 강도의 레벨을 결정하고; 요구 시에 오디오 테스트 신호를 생성하고; 전문 관리 청력 테스트로부터 사용자의 오디오 청력 특성을 결정하며; 개별화된 청력 프로파일을 생성하는 것을 포함한다.

도 2를 참조하면, 청력 프로파일 서브시스템의 클래스는: 전문 관리 청력 테스트 클래스(27); 자체 관리 청력 테스트 클래스(28); 이명 매칭 테스트 클래스(30); 편안 및 불편 청력 레벨 테스트 클래스(32); 테스트 선택기(34) 및 오디오 테스트 신호 생성기 클래스(36)를 포함한다.

분석 서브시스템

분석 서브시스템(14)은 사용자의 개별화된 청력 프로파일을 분석하며, 오디오 신호 서브시스템에 의해 향상된 오디오 출력 신호의 생성을 위해 사용되는 처리 결과를 생성한다. 서브시스템의 책임은 사용자의 청력 프로파일을 해석하고; 필요한 오디오 이득을 결정하고; 생성할 완화 소리(relieving sound)의 타입을 결정하고; 특정된 완화 소리를 생성하며; 사용자의 맞춤화 설정을 처리하는 것을 포함한다. 지원된 완화 소리의 타입은: a) 음악, b) 협대역 노이즈, c) 광대역 노이즈, d) 환경 소리, 및 e) 순수 톤 오디오 신호이다.

도 3을 참조하면, 분석 서브시스템(14)의 서브시스템 및 클래스는: 이득 서브시스템(38), 신호 처리 서브시스템(40), 소리 완화 서브시스템(42) 및 맞춤화 클래스(46)를 포함한다. 이득 서브시스템(38) 내에서, 클래스는 이득 알고리즘 선택기(35) 및 타겟 이득 계산기(37)이다. 신호 처리 서브시스템(40) 내에서, 클래스는 알고리즘 선택기(39) 및 필터 생성기(41)이다. 소리 완화 서브시스템(42) 내에서, 클래스는 소리 완화 선택기(43) 및 소리 완화 생성기(45)이다.

사용자 식별 서브시스템

사용자 식별 서브시스템(18)은 사용자 식별 프로세스를 관리하며, 개별화된 청력 프로파일을 유지한다. 서브시스템(18)의 책임은 사용자의 식별을 결정하고; 사용자의 식별을 검증하며; 사용자의 개별화된 청력 프로파일을 유지하는 것을 포함한다. 도 4를 참조하면, 사용자 식별 서브시스템(18)의 클래스는 프로파일 객체(48) 및 사용자(50)의 식별을 포함한다.

오디오 신호 서브시스템

오디오 신호 서브시스템(20)은 오디오 신호의 저장 및 활용에 관한 모든 문제를 관리한다. 이러한 서브시스템의 책임은: 오디오 프로그래밍 소스로부터 미리 향상된 오디오 신호를 검색하고; 미리 향상된 오디오 신호로부터 분석 서브시스템에서의 처리 결과에 기초하여 향상된 오디오 신호를 생성하며; 향상된 오디오 신호를 디스패치(dispatch)하는 것을 포함한다. 도 5를 참조하면, 오디오 신호 서브시스템(20)의 클래스는 오디오 신호 검색기(52), 오디오 신호 디스패처(54) 및 오디오 프로세서(56)를 포함한다.

디스플레이 서브시스템

디스플레이 서브시스템(16)은 사용자가 본 발명을 사용할 때와 상호 작용하고, 시스템(10)에 적절한 통상의 디자인일 수 있는 모든 사용자 인터페이스 요소를 제공한다.

데이터 저장소 커넥터

데이터 저장소 커넥터(24)는 데이터 저장소(26)와의 연결을 관리하는 클래스이다. 이러한 클래스의 책임은: 데이터베이스 연결을 수립하고; 데이터베이스 쿼리 문(database query statement)을 생성하고; 데이터 저장소(26)로의 데이터 및 데이터 저장소(26)로부터의 데이터를 검색/업데이트/삽입/삭제하며; 데이터 저장소(26)로부터의 데이터를 검색하는 것을 포함한다.

응답 제어기

응답 제어기(22)는 요청에 기초하여 표시될 필요가 있는 것을 해석하는 모듈이다. 이의 책임은 디스플레이 서브시스템에 표시되도록 필요한 정보를 결정하여 송신하는 것을 포함한다.

프레임워크의 논리적 흐름

도 6a 및 6b 및 다음과 같은 단락은 활동도로 본 발명에 따른 CES 시스템(10) 및 프로세스(100)의 논리적 흐름을 나타낸다. 도 6a 및 6b에 도시된 소프트웨어 기반 시스템의 활동도는 대부분 추가 설명이 불필요하며, 소리 향상 프로세스에서 노드, 기본 기능 및 요소의 상호 관계를 포함한다. 소리 향상 프로세스는: 사용자 장치 상태(102)를 모니터링하고; 사용자 프로파일이 존재하는지와 프로파일이 저장되는 위치를 결정하고(104); 주변 노이즈 레벨(106)을 검출하고; 개별화된 청력 프로파일(108)을 생성하고; 사용자 프로파일의 날짜 및 시간을 결정하고; 개별화된 청력 프로파일(112)을 분석하고; 향상된 오디오 신호(114)를 생성하며; 사용자 장치에서 향상된 오디오 신호의 향상된 오디오를 재생하는 것을 포함한다. 소리 향상 프로세스의 주요 단계 중 몇가지에 대해, 다음과 같이 개요(의사 코드) 형식으로 제공되는 몇가지 예시적인 실시예가 있다:

모니터 사용자 장치 상태(체크 장치 상태)

- 장치의 전력 신호의 존재 체크

ｏ 전력 신호가 존재하면,

장치 상태를 온(ON)으로 표시한다.

ｏ 전력 신호가 존재하지 않으면,

장치 상태를 오프(OFF)로 표시한다.

** 소프트웨어 기반 시스템은 소리 향상 프로세스 내의 다른 프로세스와 병행하여 장치 상태 모니터링을 일정하게 수행한다. 어떤 주어진 시점에서, 장치 상태가 오프와 같으면, 소프트웨어 기반 시스템은 기능을 중지할 것이다.

프로파일 존재 및 프로파일이 저장된 위치 체크

- 인터넷 연결 체크

ｏ 인터넷 연결이 존재하지 않으며 장치 상태가 온과 같으면,

프로파일 존재 체크

로컬 장치가 프로파일을 가지면,

ｏ 프로파일 연령 체크

로컬 장치가 프로파일을 갖지 않으며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 주변 노이즈를 검출하며, 청력 프로파일을 생성한다.

ｏ 인터넷 연결이 존재하며 장치 상태가 온과 같으면,

프로파일 존재 및 프로파일의 위치 체크

데이터 저장소가 프로파일을 가지며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 프로파일을 데이터 저장소에서 로컬 장치로 다운로드

ｏ 프로파일 연령 및 신호 향상 체크

로컬 장치가 프로파일을 가지며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 프로파일을 로컬 장치에서 데이터 저장소로 업로드

ｏ 프로파일 연령 및 신호 향상 체크

데이터 저장소 및 로컬 장치의 양방이 프로파일을 가지며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 두 프로파일의 시간 스탬프 비교

로컬 프로파일이 가장 최근의 것이며 장치 상태가 온과 같으면,

프로파일을 로컬 장치에서 데이터 저장소로 업로드

프로파일 연령 및 신호 향상 체크

데이터 저장소 내의 프로파일이 가장 최근의 것이며 장치 상태가 온과 같으면,

프로파일을 데이터 저장소에서 로컬 장치로 다운로드

프로파일 연령 및 신호 향상 체크

프로파일이 발견되지 않으며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 주변 노이즈 레벨을 검출하며, 그 다음 청력 프로파일을 생성한다.

프로파일 연령 및 신호 향상 체크

- 프로파일 연령이 하루보다 더 오래되며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ 프로파일 연령 재설정

ｏ 프로파일 존재 및 프로파일이 저장된 위치 체크

- 프로파일 연령이 하루 이하이며 장치 상태가 온과 같으면,

ｏ CES 상태 체크

CES가 활성화되었으면,

개별적인 청력 프로파일 분석

향상된 오디오 신호 생성

ｏ 향상된 오디오 재생

CES가 활성화되지 않았으면,

미리 향상된 오디오 재생

주변 노이즈 레벨(환경) 검출

- 주변 노이즈의 레벨 측정

ｏ 주변 노이즈 레벨이 45dB보다 크며 장치 상태가 온과 같으면,

경고 메시지 표시

ｏ 주변 노이즈 레벨 검출

ｏ 주변 노이즈 레벨이 45dB 이하이며 장치 상태가 온과 같으면,

개별화된 청력 프로파일 생성

환경 프로파일은 오디오 프로그램 자료의 재생 중에 지속적으로 실시간 업데이트된다. 환경 프로파일을 업데이트하기 위한 전형적인 사이클은 100ms이다. 그러나, 업데이트가 느린 변화 주변 노이즈 환경에서 약 16ms 내지 50ms의 디지털 소리 샘플 속도에서 몇 분까지 다소 빈번히 발생할 수 있다.

개별화된 청력 프로파일 생성

- 수행할 청력 테스트의 타입 선택

ｏ 사용자가 자체 관리 청력 테스트를 선택하면,

각 귀에 대한 순수 톤 청력 검사를 각기 수행

각 청력 측정 주파수에서 오디오 신호 재생

각 청력 측정 주파수에서 최소 가청 레벨을 선택할 것을 사용자에게 요구

모든 청력 측정 주파수에 대한 최소 가청 레벨이 캡처되었을 때까지 순수 톤 청력 검사를 반복

각 귀에 대한 불편한 청력 테스트를 각기 수행

각 청력 측정 주파수에서 오디오 신호 재생

각 청력 측정 주파수에서 불편한 음의 강도 레벨을 선택할 것을 사용자에게 요구

모든 청력 측정 주파수에 대한 불편한 음의 강도 레벨이 캡처되었을 때까지 불편한 청력 테스트를 반복

각 귀에 대한 가장 편안한 청력 테스트를 각기 수행

각 청력 측정 주파수에서 오디오 신호 재생

각 청력 측정 주파수에서 가장 편안한 음의 강도 레벨을 선택할 것을 사용자에게 요구

모든 청력 측정 주파수에 대한 가장 편안한 음의 강도 레벨이 캡처되었을 때까지 가장 편안한 청력 테스트를 반복

이명 매칭 테스트를 수행하기 위해 사용자의 의향을 요청

사용자가 이명 매칭 테스트를 수행하기를 원하면,

ｏ 이명 매칭 테스트 수행

테스트 귀 결정

이명 타입 결정

이명 피치 매칭

이명 음의 강도 매칭

사용자가 이명 매칭 테스트를 수행하기를 원하지 않으면,

ｏ 이명 매칭 테스트 스킵

ｏ 사용자가 전문 관리 청력 테스트를 선택하면,

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 기도 마스크되지 않은(air conduction unmasked) 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 기도 마스크된 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 골전도(bone conduction) 마스크되지 않은 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 골전도 마스크된 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 골전도 이마 마스크되지 않은 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 골전도 이마 마스크된 최소 가청 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 불편한 음의 강도 레벨을 입력

각 귀에 대한 모든 청력 측정 주파수에 대한 가장 편안한 음의 강도 레벨을 입력

이명 매칭 결과를 입력

어음 청취 역치(speech reception threshold) 테스트로부터의 결과를 입력

어음 명료도 테스트(speech discrimination test)로부터의 결과를 입력

어음 청취 역치 테스트에 사용된 오디오 소스를 입력

어음 명료도 테스트에 사용된 오디오 소스를 입력

- 캡처된 데이터로부터 개별화된 청력 프로파일을 생성

상술한 바와 같이, 테스트 중 한 요법(regimen)은 다양한 주파수에서의 청력 감도를 위한 것이고, 테스트의 다른 요법은 개인의 이명을 위한 것이다. 이명 피치, 이명 감각 레벨, 이명 최소 가청 레벨 및 이명 UCL 테스트 요법은 이명 매칭 프로세스라 칭하는 프로세스이다. 본 발명에 의해 고려되는 이명의 타입은 주관적이고, 즉 어떤 외부 소리 소스 없이 소리를 인식한다. 이러한 요법은 다섯 단계로 실행된다. 도 7을 참조하면, 단계는 테스트 귀 결정(A); 이명 톤 수 결정(B); 이명 타입 결정(C); 이명 피치 결정(D) 및 이명 감각 레벨 결정(E)이다. 이러한 단계는 아래에 더 상세히 설명된다.

단계 1: 테스트 귀 결정

이러한 단계의 목적은 어느 귀를 테스트 귀로 사용할지를 판단하는 것이다. 사용자는 여러 위치: 몸의 일방(unilateral), 몸의 양방(bilateral) 및 머리에서 이명을 인식할 수 있다. 이명의 보고된 위치에 따라, 테스트 귀는 이에 따라 선택된다. 도 8은 관련 절차를 나타내고, 대부분 추가 설명이 불필요하다. 다음의 포인트는 특정 단계에 관한 것이다.

인식된 이명의 보고된 위치가 몸의 일방인 경우, 반대쪽(contralateral) 귀는 테스트 귀(AA)로 간주된다. 반대쪽 귀를 사용하는 선택은 이명과 테스트 자극(test stimuli) 사이의 가능한 간섭을 최소화하고, 검사 결과의 정확성을 높이는 것이다.

인식된 이명의 보고된 위치가 한쪽에 대한 측면인 경우, 반대쪽 귀는 테스트 귀(AA)로 간주된다. 반대쪽 귀를 사용하는 선택은 이명과 테스트 자극 사이의 가능한 간섭을 최소화하고, 검사 결과의 정확성을 높이는 것이다.

인식된 이명의 보고된 위치가 몸의 일방도 개인의 머리의 한쪽에 대한 측면도 아닌 경우, 양호한 청력을 가진 귀는 테스트 귀(AB)로 간주된다. 두 귀 사이에 청력 능력의 차가 없는 경우에, 테스트 귀는 무작위로 선택된다(AC).

단계 2: 이명 톤 결정의 수

이명은 음조로 인식된다. 이러한 단계의 목적은 사용자가 인식하는 이명 톤의 수를 결정하는 것이다. 도 9를 참조하면, 결정 프로세스는 사용자가 입력된 값(BA)을 가지고 저장하는 이명 톤의 수에 대해 사용자에게 요청한다. 본 발명의 실시예에서, 테스트는 가장 성가신 이명 톤(종종 개인에 의한 개인적 주관적인 결정)에 초점을 맞춘다. 다른 실시예에서, 테스트는 2개의 가장 중요한 이명 톤에 초점을 맞춘다. 또 다른 실시예에서, 테스트 및 이의 프로파일은 이러한 모든 톤이 언급되는(BB) 경우에 이명 톤의 어떤 수를 지원한다.

단계 3: 이명 타입 결정

이러한 단계의 목적은 이명(음조 이명 또는 노이즈형 이명)의 타입을 결정하는 것이다. 도 10은 이러한 단계를 예시한다. 절차는 이에 따라 테스트 신호 타입(CA)을 설정한다. 사용자가 음조 이명을 가진 경우, 테스트 신호 타입은 순수 톤(CB)의 형태일 것이다. 사용자가 노이즈형 이명을 가진 경우, 테스트 신호 타입은 협대역 노이즈(CC)의 형태일 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 결정 프로세스는 사용자에게 4000Hz에서 2개의 테스트 신호를 재생하여 시작하며, 이러한 2개의 테스트 신호 중 하나는 순수 톤의 형태이고, 다른 하나는 협대역 노이즈의 형태이다. 4000Hz에서 테스트 신호를 재생하는 선택은 대부분의 사람들이 4000Hz의 범위에서 이명을 갖도록 보고하기 때문이다. 사용자는 테스트 신호를 비교하고, 이명에 가장 가까운 소리를 선택하도록 요청을 받는다. 테스트 신호에서의 사용자의 선택으로부터, 이명의 타입은 파생되고, 테스트 신호 타입은 이에 따라 설정된다.

단계 4: 이명 피치 결정

이러한 단계의 목적은 사용자의 인식된 이명 피치를 측정하는 것이다. 결정 프로세스는 청력 측정 주파수의 범위에 대한 테스트 신호를 재생한다. 각 테스트 신호는 10dB SL에서 재생되며, 이는 상응하는 주파수에 대한 미리 측정된 최소 응답 레벨 위의 10dB을 의미한다. 사용자는 사용자 자신의 이명 피치에 가장 가까운 소리를 선택한다.

본 발명의 일 실시예에서, 사용자는 이명 피치 결정을 3번 반복할 필요가 있고, 최종 매칭된 이명 피치는 이러한 측정의 평균이다. 사용자가 하나 이상의 이명 톤을 가진 경우, 사용자는 이명 피치 결정을 6번 수행하고, 각 이명 톤에 대해 3번 수행해야 한다.

여러 방법이 이명 피치를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이산 주파수 방식이 사용된다. 테스트 신호의 세트는 이산 데이터의 형식일 것이다. 결정 프로세스는 2개의 대안적 강제 선택 접근 방식(two alternative forced-choice approach)을 사용하여 테스트 신호의 쌍을 제공하고, 사용자는 사용자의 이명에 피치에 가장 가까운 것을 선택한다.

도 11은 이명 결정 프로세스의 일례이다. 결정 프로세스는 4000Hz에서 시작한다. 이것은 대부분의 사용자들이 대략 4000Hz에서 자신의 이명을 갖도록 보고하기 때문에 선택된다. 테스트 완료 기준은 모든 주파수에 대해 125 Hz의 정확성을 획득하는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서는 연속 주파수 방식이 사용된다. 도 12를 참조하면, 테스트 신호의 세트는 주파수의 유한 구간 내에서 가치를 얻을 수 있다. 사용자는 피치에서 사용자의 이명에 가까운 것을 선택한다.

단계 5: 이명 감각 레벨, 이명 최소 가청 레벨 및 이명 불편한 음의 강도 레벨 결정

최소 감각, 편안 및 UCL의 3개의 레벨의 테스트는 각 이명 톤에 적용된다. 일반적인 3 레벨 테스트가 예시를 필요로 할 수 있다는 점에서, 도 13a 및 13b의 흐름도는 예시적이다. 도 13a 및 13b에 예시된 여러 특성 테스트에서, 결정은 테스트 신호의 주파수를 식별된 이명 피치(EA)에 설정하여 시작한다. 다음 태스크는 이명 피치(EB)에서 최소 가청 레벨을 식별하는 것이다. 결정 프로세스는 다양한 가청 레벨에서 테스트 신호를 재생하고, 사용자는 사용자가 최소 가청 레벨로 간주하는 것을 식별할 필요가 있다. 이것은 반복적인 프로세스이다. 그런 다음, 테스트는 이명의 감각 레벨을 식별하는 것이다. 결정 프로세스 동안, 테스트 신호는 최소 가청 레벨 아래의 레벨에서 시작하는 다양한 가청 레벨에서 재생된다. 사용자는 음의 강도가 사용자의 이명과 동일한 테스트 신호를 식별할 필요가 있다. 이 점에서, 소리 강도는 이명 음의 강도(EC)로 설정된다. 이명 감각 레벨은 이명 음의 강도(EC)에서 이명 최소 가청 레벨(EB)을 차감하여 계산된다.

일 실시예에서, 이명 불편한 음의 강도의 레벨(TUCL)은 사용자에 대한 식별된 이명 피치의 협대역 노이즈를 재생하여 캡처되고, 노이즈의 음의 강도가 불편을 유발시키는 레벨을 식별하도록 사용자에게 요청한다. 다른 실시예에서, 사용자는 이명 감각 레벨 및 이명 최소 가청 레벨 결정을 3번 반복할 필요가 있다. 최종 매칭된 감각 레벨은 이러한 측정의 평균일 것이다. 사용자가 하나 이상의 이명 톤을 가진 경우, 이들은 결정 프로세스를 받을 필요가 있을 수 있다.

이명 테스트의 분석의 결과를 포함하는 개별화된 청력 프로파일은 소리 재생, 즉, 소리 향상 프로세스 전에 획득된다. 이러한 프로파일은 어떤 스케줄에 따라 업데이트될 수 있지만, 그것은 전형적으로 소리 향상 프로세스가 확실히 통용하도록 매일 업데이트된다.

본 발명의 소리 향상 프로세스는 도 14에서 대략적으로 요약된다. 그것은 도 15에 추가 도시된 바와 같이 개별화된 청력 프로파일(204) 및 바람직하게는 최근, 즉, 현재 환경 프로파일(202)과 함께 오디오 신호로서 오디오 프로그램 자료의 처리를 도시한다. 소리 향상 프로세스는 음향 환경 주파수 성분 분석(FA)으로 시작한다. 시스템은 음향 환경의 주파수 성분을 자동으로 캡처하고 분석한다. 상술한 바와 같이, 그것은 이때 환경 프로파일(202)을 생성한다. 시스템은 이득(FB)을 위해 조정될 오디오 신호와 함께 최소 가청 레벨, 소리 음의 강도의 허용 레벨 및 현재 환경 프로파일을 포함하는 저장된 개별화된 청력 프로파일(204)을 제공한다. 환경 프로파일 및 개별화된 청력 프로파일은 유한 임펄스 응답(FIR) 필터(206)와 같은 필터에 대한 계수 또는 매개 변수를 유도하는데 사용된다. 필터는 개별화된 청력 프로파일에 기초하여 결정되는 원하는 주파수 특정 이득 및 어떤 소스로부터의 오디오 프로그램 자료의 오디오 신호(208)를 제공하는데 사용된다. 이들은 이에 따라 통과된 오디오 신호를 수정하는 필터를 통해 적용된다. 생성되는 수정된 오디오 신호에 의해, 시스템은 그것을 시간 도메인 표현에서 푸리에 분석기(210)(FC)를 통해 주파수 도메인 오디오 신호로 변환한다. 그 후, 주파수 도메인 표현은 소리 음의 강도의 허용 레벨 분석이 일어나는(FD) 소리 음의 강도 허용 레벨 분석기(212)를 통해 적용된다. 소리 음의 강도의 허용 레벨 분석은 수정된 오디오 신호의 음의 강도를 검사하여, 저장된 개별화된 청력 프로파일에 따라 각 청력 측정 주파수에서 사용자의 소리 음의 강도의 허용 레벨과 비교하는 것을 포함한다. 특정 주파수에서 음의 강도의 레벨이 사용자의 소리 음의 강도의 허용 레벨보다 큰 경우, 시스템은 이에 따라 음의 강도를 조정할 것이다(FE). 허용 레벨 분석의 완료에 의해, 시스템은 조정된 주파수 도메인 오디오 신호를 역 푸리에 변환 모듈(214)(FF)에서 상응하는 시간 도메인 오디오 신호로 다시 변환하여 향상된 오디오로 재생되도록 원하는 향상된 오디오 신호를 생성한다. 그 후, 사용자에게 제공되는 어떤 음의 강도 주의 신호가 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 시스템(10)은 불편한 음의 강도의 레벨을 소리 음의 강도의 허용 레벨로 나타내고, 청력 손실을 고려되는 청력 손상의 타입으로 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에서, 시스템(10)은 또한 이명 피치, 이명 감각 레벨, 이명 최소 가청 레벨 및 이명 UCL을 소리 음의 강도의 허용 레벨로 나타내고, 이명을 가진 청력 손실을 고려되는 청력 손상의 타입으로 나타낸다.

시스템(10)은 자동 이득 조정 옵션이 음향 환경에 의해 트리거되며, 수동 이득 조정 옵션이 사용자에 의해 트리거되는 사용자에게 양방의 자동 및 수동 이득 조정 옵션을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 시스템(10)은 음향 환경 주파수 성분 분석을 초기화하여 기능을 하기 시작한다. 시스템은 현재 음향 환경에서 주파수 성분을 자동으로 캡처하고 분석하며, 스케줄에 따라, 때때로 50ms마다 업데이트된 환경 프로파일을 생성한다. 그리고 나서, 시스템은 업데이트된 환경 프로파일 특성을 사용하여 사용자가 어떤 새로운 또는 진보된 귀 손상을 당하지 않고 향상된 오디오를 원하는데로 편안하게 청취하고 이해하도록 하는데 필요한 이득의 양을 자동으로 결정한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 시스템(10)은 다수의 이득 조정 옵션을 사용자에게 제공한다. 사용자는 여러 상황에서 소리 향상 프로세스에 의해 관리되는 향상된 오디오를 충분히 청취하고 이해하는데 필요한 이득의 양을 동적으로 조정할 수 있다.

요약하면, 이러한 소프트웨어 기반 시스템은 사용자의 개별화된 청력 프로파일에 기초하여 사용자의 고유 오디오 청력 특성을 보완하기 위해 컴퓨터 장치에서 오디오의 향상 프로세스를 자동화한다. 개별화된 청력 프로파일은 자체 관리 청력 테스트 또는 전문 관리 청력 테스트 중 어느 하나를 통해 획득될 수 있다. 자체 관리 청력 테스트는 컴퓨터 장치에서 생성된 프로파일을 나타낸다. 이러한 접근 방식은 각각의 귀에서 캡처 프로세스를 수행하고, 청력 테스트, UCL 테스트, 가장 편안한 레벨(MCL) 테스트 및/또는 이명 매칭 테스트를 취하는 것을 포함한다. 이러한 테스트의 모두가 시스템(10)을 사용하는데 필요치 않으며, 선택 사항으로 간주된다. 이러한 시스템은 로컬 청력 향상 장치에 개별화된 청력 프로파일를 저장하고, 사본을 데이터 저장소에 제출한다. 전문적으로 관리된 테스트는 적절한 의료 전문가에 의해 제공되는 데이터에서 컴파일된 프로파일을 나타낸다. 아래에 설명되는 바와 같이, 전문적으로 관리된 테스트로부터의 데이터는 순수 톤 청력도(audiogram), 각 청력 측정 주파수 및 이명 특성에 대한 UCL 및 MCL 테스트 결과를 포함한다. 의료 전문가는 적절히 활성화된 장치에서나 인터넷을 통해 데이터를 웹 액세스된 데이터 저장소에 입력할 수 있다.

본 발명에 따른 소프트웨어 기반 시스템은 전문적으로 생성된 청력도에서 어떤 매개 변수를 수락할 수 있는 능력을 가질 것이다. 이러한 매개 변수는 본 기술 분야의 표준 지정에 따라 다음과 같은 것을 포함한다: 통상적인 테스트 중에는 AC Unmasked 또는 Masked, BC Unmasked 또는 Masked, BC Forehead Unmasked 또는 Masked, PTA, MCL, UCL, SRT Speech Discrimination, 및 Speech Reception Threshold(SRT) 및 Speech Discrimination Tests에서 사용되는 Audio Source, 즉 CD 또는 테이프 상의 소리 클립, 또는 다음의 주파수에서 왼쪽 및 오른쪽 귀의 양방에 대해 컴퓨터 생성된 소리 클립이 있다:

- 125Hz에서 dB의 청력 레벨

- 250Hz에서 dB의 청력 레벨

- 500Hz에서 dB의 청력 레벨

- 1kHz에서 dB의 청력 레벨

- 2kHz에서 dB의 청력 레벨

- 3kHz에서 dB의 청력 레벨

- 4kHz에서 dB의 청력 레벨

- 6kHz에서 dB의 청력 레벨

- 8kHz에서 dB의 청력 레벨

기본적으로, 시스템은 소리 향상 프로세스를 가장 최근의 개별화된 청력 프로파일에 기초한다. 동작 중에, 시스템은 가장 최근의 개별화된 청력 프로파일을 로컬 장치 및 데이터 저장소의 것과 비교한다. 데이터 저장소(26)에 저장된 프로파일이 더 통용되는 경우, (달리 구성되지 않으면) 로컬 버전을 오버라이트(overwrite)한다. 로컬 장치의 프로파일이 더 통용되는 경우, 시스템은 로컬 프로파일을 데이터 저장소에 업로드한다. 인터넷 연결이 부재한 경우에, 시스템은 소리 향상 프로세스에 대한 로컬 프로파일을 사용한다. 날짜 및 시간 비교 프로세스는 전형적으로 로컬 장치에서 프로파일 변경을 위해 매일 빈번한 모니터링으로 수행된다. 시스템이 변경을 검출할 때마다, 그것은 이득을 다시 계산하고, 업데이트된 데이터로 소리 향상을 수행한다.

다음의 단락을 참조하면, 본 발명에 따라 또한 ACEHearing 프로세스로 알려진 Custom Enhanced Sound(CESound)의 샘플 구현은 의사 코드 목록의 시리즈로 제공된다. 이러한 의사 코드의 명료성을 향상시키기 위해, 자바와 같은 어떤 프로그래밍 언어에 공통인 언어 특정 문장(language-specific statements)의 사용을 통해 간결함의 시도가 없다. 여기서 의도는 소프트웨어 프로그래밍의 보통의 숙련자에게는 해석이 자명한 일반적인 문장을 사용하는 것이다.

enable CESound(Boolean enable) {

/**

사용자가 CESound를 턴 오프하면, 모든 필터를 디스에이블한다

*/

if (enable == false) {

disableAllFilters();

return;

}

/**

* 사용자가 CESound를 턴 온하면, 다음의 것을 수행한다:

* - 사용자의 청력 프로파일을 획득

* - 현재 알고리즘에 기초하여 적절한 필터 계수를 계산

* - (마이크로폰 또는 소리 카드 입력과 같은 캡처 장치와 함께 사용하기 위한) 입력 필터를 생성

* - (스피커 또는 헤드폰과 같은 출력 장치와 함께 사용하기 위한) 출력 필터를 생성

* - 입력 필터를 캡처 장치에 적용

* - 출력 필터를 출력 장치에 적용

*/

UserProfile userProfile = getUserProfile();

FilterCoefficients filterCoefficients = calculateFilterCoefficients (userProfile);

Array inputFilters = generateInputFilters(filterCoefficients);

Array outputFilters = generateOutputFilters(filterCoefficients);

applyFilters(inputSource, inputFilters);

applyFilters(outputDevice, outputFilters);

UserProfile get UserProfile() {

UserProfile userProfile = new UserProfile(); // the UserProfile object to be returned

/*

* 원격 데이터 저장소에 있는 중앙 데이터베이스에 연결할 수 있다면, 사용자에 대한 가장 최신 활성적인 사용자 프로파일을 갖는지를 확인하기 위해 그것으로 동기화

*/

if (connectToCentralDatabase() == true) {

User user = getCurrentUser();

userProfile = syncUserProfile(user);

} else {

/*

* 중앙 데이터베이스에 연결할 수 없는 경우, 장치의 로컬 데이터베이스에서 최신 활성적인 사용자 프로파일을 사용

*/

userProfile = getLocalUserProfile();

}

return userProfile;

}

perform HearingTest() {

UserProfile userProfile = new UserProfile();

performMinimalAudibleLevelTest(userProfile);

performMostUncomfortableLevelTest(userProfile);

if (modelDialogAsk("Would you like to perform Tinnitus Matching?")) {

performTinnitusMatchingTest(userProfile);

}

acquireUserInformation();

saveToLocalDatabase(userProfile);

saveToCentralDatabase(userProfile);

}

perform MimimalAudibleLevelTest(UserProfile userProfile){

userProfile.setMALRight1000(RIGHT_EAR,1000);

userProfile.setMALRight2000(RIGHT_EAR,2000);

userProfile.setMALRight4000(RIGHT_EAR,4000);

userProfile.setMALRight8000(RIGHT_EAR,8000);

userProfile.setMALRight250(RIGHT_EAR,250);

userProfile.setMALRight500(RIGHT_EAR,500);

userProfile.setMALLeft1000(LEFT_EAR,1000);

userProfile.setMALLeft2000(LEFT_EAR,2000);

userProfile.setMALLeft4000(LEFT_EAR,4000);

userProfile.setMALLeft8000(LEFT_EAR,8000);

userProfile.setMALLeft250(LEFT_EAR,250);

userProfile.setMALLeft500(LEFT_EAR,500);

perform MostUncomforableLevelTest(UserProfile userProfile){

userProfile.setMALRight1000(RIGHT_EAR,1000);

userProfile.setMALRight2000(RIGHT_EAR,2000);

userProfile.setMALRight4000(RIGHT_EAR,4000);

userProfile.setMALRight8000(RIGHT_EAR,8000);

userProfile.setMALRight250(RIGHT_EAR,250);

userProfile.setMALRight500(RIGHT_EAR,500);

userProfile.setMALLeft1000(LEFT_EAR,1000);

userProfile.setMALLeft2000(LEFT_EAR,2000);

userProfile.setMALLeft4000(LEFT_EAR,4000);

userProfile.setMALLeft8000(LEFT_EAR,8000);

userProfile.setMALLeft250(LEFT_EAR,250);

userProfile.setMALLeft500(LEFT_EAR,500)

int saveToCentralDatabase(userProfile

if (openConnectionToCentralDatabase() == false){

return CONNECTION_FAILED;

}

updateProfileToCentralDatabase(userProfile);

}

performTinnitus MatchingTest(UserProfile userProfile){

userProfile.set TinnitusMatchingFrequency(get TinnitusMatching Frequency);

userProfile.set TinnitusMatchingAmplitude(get TinnitusMatching Amplitude);

}

본 발명은 특정 실시예에 관하여 설명되었다. 다른 실시예들이 당업자에게 자명하게 될 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위에 의해 표시된 것을 제외하고는 본 발명이 제한되도록 의도되지 않는다.

Claims

개인의 청력 경험을 향상시키기 위한 시스템으로서,
상기 개인의 오디오 청력 특성을 캡처하며 저장하기 위한 구성 요소와,
개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 상기 개인의 오디오 청력 특성과 이명 특성을 분석하기 위한 구성 요소―상기 개별화된 청력 프로파일은 이명 테스트로부터의 측정을 포함함―와,
상기 개인에게 향상된 오디오 신호를 제공하기 위해 상기 개별화된 청력 프로파일을 적용하기 위한 구성 요소와,
상기 향상된 오디오 신호를 주변 사운드 환경에 적응시키는데 사용하기 위해 환경 프로파일을 생성하기 위한 구성 요소를 포함하는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 향상된 오디오 신호는 맞춤형 음의 강도의 레벨 내에서 상기 개인의 청력의 주파수 의존 음의 강도의 부족을 보상하기 위해 컴퓨터 장치에 의해 생성되는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제3항에 있어서,
상기 적용하기 위한 구성 요소는 개인 보청 장치의 오디오 증폭 소자인
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 개별화된 청력 프로파일은 최소 가청 레벨을 포함한 음의 강도의 레벨의 테스트 측정을 포함하는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제5항에 있어서,
상기 음의 강도의 레벨은 가장 편안한 레벨 및 불편한 레벨을 더 포함하는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제5항에 있어서,
상기 음의 강도의 레벨은 복수의 청력 측정 주파수에서 수립되는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 분석하기 위한 구성 요소는 이득 계산에 따라 처리 결과를 생성하기 위한 서브시스템을 포함하는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제9항에 있어서,
상기 처리 결과의 주파수 이득 및 압축 특성을 지시하는 이득 계산은 주파수 의존, 입력 레벨 의존 및 청취 환경 의존적인
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제10항에 있어서,
상기 향상된 오디오 신호는 상기 처리 결과에 따라 개별화되는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제11항에 있어서,
개별화된 청력 프로파일을 저장하기 위한 데이터 저장소를 더 포함하되, 상기 데이터 저장소는 임의의 소스로부터 데이터를 수집하며, 상기 분석하기 위한 구성 요소에 의해 사용되도록 특정 개별화된 청력 프로파일에 대한 요청을 저장하고, 상기 요청을 업데이트하며, 상기 요청에 응답하기 위해 구성되는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제12항에 있어서,
상기 개별화된 청력 프로파일은 상기 개인의 맞춤화 설정을 포함하는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
삭제
제12항에 있어서,
상기 데이터 저장소는 전문적으로 관리되는 청력 테스트 데이터를 포함하도록 구성되는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제12항에 있어서,
상기 데이터 저장소는 인터넷 연결을 통해 액세스할 수 있는
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제12항에 있어서,
상기 캡처하며 저장하기 위한 구성 요소는 휴대용 전자 구성 요소인
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제12항에 있어서,
상기 분석하기 위한 구성 요소는 휴대용 전자 구성 요소인
개인의 청력 경험 향상 시스템.
제1항에 있어서,
상기 적용하기 위한 구성 요소는 개인 보청 장치의 오디오 증폭 소자인
개인의 청력 경험 향상 시스템.
개인의 청력 능력을 향상시키기 위한 방법으로서,
자체 관리 테스트에 의해 적어도 부분적으로 상기 개인의 오디오 청력 특성을 캡처하는 단계와,
적어도 환경 사운드 측정을 포함하는 환경 프로파일을 생성하는 단계와,
개별화된 청력 프로파일을 생성하기 위해 상기 개인의 청력 특성을 분석하는 단계―상기 개별화된 청력 프로파일은 이명 테스트로부터의 측정을 포함함―와,
상기 개별화된 청력 프로파일을 저장 수단에 저장하는 단계와,
프로파일링된 환경에서 상기 개인에게 향상된 오디오 신호를 제공하기 위해, 사운드를 재생하는 개인 전자 장치에 저장된 상기 개별화된 청력 프로파일과 상기 생성된 환경 프로파일을 채용하는 단계를 포함하는
개인의 청력 경험 향상 방법.
제20항에 있어서,
맞춤형 음의 강도의 레벨 내에서 상기 개인의 청력의 주파수 의존 음의 강도의 부족을 보상하기 위해 상기 생성된 환경 프로파일 및 상기 개별화된 청력 프로파일을 사용하는 단계를 더 포함하는
개인의 청력 경험 향상 방법.
제20항에 있어서,
상기 개별화된 청력 프로파일은 최소 가청 레벨을 포함한 음의 강도의 레벨의 테스트 측정을 포함하는
개인의 청력 경험 향상 방법.
제22항에 있어서,
상기 음의 강도의 레벨은 가장 편안한 레벨 및 불편한 레벨을 더 포함하는
개인의 청력 경험 향상 방법.
삭제
개인에게 사운드의 맞춤형 향상을 전달하기 위한 장치로서,
소스로부터 향상되지 않은 오디오 신호를 수신하기 위한 구성 요소와,
환경 프로파일을 생성하기 위해 주변 사운드 환경의 주파수 성분을 캡처하며 분석하기 위한 구성 요소와,
저장된 개별화된 청력 프로파일을 수신하기 위한 구성 요소와,
필터 계수를 설정하기 위해 상기 개별화된 청력 프로파일 및 상기 환경 프로파일을 수신하며, 수정된 오디오 신호를 획득하기 위해 다수의 주파수에서 상기 오디오 신호의 음의 강도를 수정하기 위한 입력으로서 상기 향상되지 않은 오디오 신호를 수신하는 필터 수단과,
상기 수정된 오디오 신호를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하기 위한 시간 도메인 대 주파수 도메인 변환기와,
상기 개별화된 청력 프로파일의 음의 강도의 허용 레벨을 다수의 청력 주파수에서 상기 수정된 오디오 신호의 음의 강도의 레벨과 비교하여 상기 수정된 오디오 신호의 음의 강도의 허용 레벨을 분석하며, 향상된 주파수 도메인의 오디오 신호를 생성하기 위해 상기 음의 강도의 허용 레벨이 초과되는 선택된 청력 주파수에서 상기 음의 강도를 조정하기 위한 구성 요소와,
상기 향상된 주파수의 도메인의 오디오 신호를 상기 개인에 대한 동등한 시간 도메인 향상된 오디오로 변환하기 위한 구성 요소를 포함하는
장치.
제25항에 있어서,
상기 필터 수단은 시간 도메인 유한 임펄스 응답 필터 뱅크인
장치.
제26항에 있어서,
상기 시간 도메인 대 주파수 도메인 변환기는 푸리에 변환 소자이며, 상기 향상된 오디오 신호를 변환하기 위한 상기 구성 요소는 역 푸리에 변환 소자인
장치.
제25항에 있어서,
상기 오디오 신호 변환기는 개인 보청 장치에 통합되는
장치.