KR20050053744A - 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 주파수 변경 피드백 - Google Patents
비-말더듬 병상을 치료하기 위한 주파수 변경 피드백 Download PDFInfo
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Abstract
주파수 변경 피드백을 사용하여 비(non)-말더듬 병상 또는 장애가 있는 환자를 치료하기 위한 장치(10) 및 방법은, 개인의 적어도 한쪽 귀에 가깝게 근접하여 환자의 말(언어)과 연관된 청각 신호를 수신하기 위해 귀-지지형 장치(10E)를 위치시키는 단계와, 상기 장치(10)는 상기 개인의 외이도(ear canal)의 적어도 어느 한쪽과 통신하도록 적응되고, 상기 장치(10)에서 상기 환자의 말과 연관된 청각 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 청각 신호와 관련하여 약 +/- 2 옥타브 사이에서 연관된 주파수 편이를 가지는 주파수 변경 청각 피드백 신호를 상기 장치(10)로부터 발생하는 단계; 및 상기 주파수 변경 청각 피드백 신호를 상기 환자의 적어도 어느 한쪽 외이도에 송신하는 단계를 포함한다.
Description
이 출원은 2002년 10월 9일에 출원된 미국 가출원 번호 제 60/417,345호에 대한 우선권을 주장하고, 이 가출원의 내용은 본 명세서에 그 전체가 인용되어 참조로서 통합된다.
본 발명은 일반적으로 비-말더듬(non-stuttering) 장애의 치료에 관한 것으로, 특히 읽기 및/또는 학습 장애가 있는 개인들의 읽기 이해력을 향상시키는데 적합하다.
과거에 청각 마스킹 및 읽기 가속이 읽기 장애가 있는 사람들을 돕기 위해 제안되었다. 예로, Breznitz, Enhancing the Reading of Dyslexic Children by Reading Acceleration and Auditory Masking, Jnl. Of Educational Psychology Vol. 89, No.1, pp. 103-113 (1997)가 참고된다. 부가적으로, 커쉬너 등(Kershner et al.)은 정해진 시간에 이름을 짓도록 할 때 변경된 음성의 피드백이 학습 장애 어린이의 선택 부분에서 문자-작명 속도를 향상시킨다는 것을 제안했다. Kershner et al., Modified Voice Feedback Improves Letter Naming in Reading Disabled Children with Central Auditory Dysfunction, Jnl. of Clinical Child Psychology, Vol. 14, No. 2, pp. 157-161 (1985). 문자 작명 속도는 읽기 이해력의 좋은 예측자가 되는 것으로 제안되었다. DeSoto et al., Relationship of reading achievement to verbal processing abilities, Jnl. of Educational Psychology, 75, pp. 116-127(1983); Jansky et al., Preventing reading failure (NY, Harper & Row, 1973). 그러나, 커쉬너 등은, "절대적인 의미로, FM 효과는 작았다" 그리고 "치료 중재로서 FM의 실제적인 성능의 이득을 결정하기 위해 부가적인 연구가 필요하다" 라고 결론지으면서, 주파수 변조(FM)는 중추 청각 장애가 있는 어린이의 문자 인지 속도를 상당히 개선시켰지만, 변하지 않는 청각 기능을 갖는 장애 독자에게는 혼란스런 효과를 주었다고 주장한다 (Kershner et al., p. 160). 최근에, 연구원들은 발달 독서 장애(dyslexia; "DD")가 중추신경성 난청에 관련되는지 또는 특정 언어 장애에 관련되는지를 확인하기 위한 사용 언어 및 비-언어 실험을 보고했다. Sapir et al., Linguistic and nonlinguistic auditory processing of rapid vowel formant (F2) modulations in university students with and without developmental dyslexia, Brain Cogn. Mar-Apr; 48 (2-3); pp. 520-526 (2002)가 참조된다. 비-언어 실험 동안(이 실험은 세번에 걸쳐 수행되었다), 연구원들은 환자들이 프르만트(formant) F1, F3 및 F4가 변하지 않은 상태로 있고 두번째 프르만트(F2)가 변조된 통합 모음들을 청취하도록 했다. DD 피실험자들의 언어 운용은 세번의 실험 동안 악화되었고, 그래서 연구원들은 이 결과가 리소스 소모 또는 전두엽 장애가 DD와 연관이 있을 수 있다는 것을 나타낸다고 결론지었다.
다른 병상(病狀)들에서, 지연(된) 청각 피드백은 파킨슨 병과 같은 어떤 비-말더듬 언어 관련 장애를 처리하기 위해 제안되어지고 있다. 예를 들어, Downie et al., Speech disorder in parkinsonism--usefulness of delayed auditory feedback in selected cases, Br. J. Disord Commun, 16(2), pp. 135-139 (Sept. 1981)가 참조된다. 또한, 동시계속 및 동시양도된 미국 가출원 번호 제 60/375,937호가 참조되며, 이 가출원의 내용은 본 명세서에 그 전체가 인용되어 참조로서 통합된다.
전술한 내용에도 불구하고, 비-말더듬 병상이 있는 개인들의 읽기 능력(인지, 이해력, 및/또는 속도)과 같은 커뮤니케이션 능력(skill)을 향상시키는 치료 조치를 제공할 수 있는 방법 및 관련 장치에 대한 필요가 남아 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 읽기 능력을 향상시킬 수 있는 비-말더듬 장애를 가지는 사용자에게 FAF 입력을 전달하기 위해 수행될 수 있는 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 귓바퀴형("ITE") 사용으로 구성된 장치의 측면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외이도에서의 위치를 보이는 도 2의 장치 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 택일적인 실시예에 따른 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 귀걸이형 장치("BTE")의 측면 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 위치를 보이는 도 4a 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명의 실시예에 따른 비-말더듬 장애에 대한 FAF 치료를 제공하도록 사용될 수 있는 소형화된 구조의 여러 다른 형태의 예들에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 신호 처리 회로의 개념도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 소형화된 콤팩트 BTE, ITE, ITC 또는 CIC 장치 또는 이와 유사한 장치에 대한 프로그래머블 (선택가능한 주파수 편이) 변경 청각 피드백 시스템 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 비-말더듬 장애를 가지는 개인에 FAF 치료를 가하도록 수행될 수 있는 예시적인 DSP(digital signal processing) 구조 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 치료 FAF 장치와 컴퓨터 또는 프로세서 사이에서 통신을 제공하는 프로그래밍 인터페이스 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 해당 장치를 프로그래머블 인터페이스에 연결하도록 구성된 인터페이스 케이블의 치료 장치-끝단 부분의 확대 평면도이다.
도 10은 두개의 예시적인 장치에의 연결을 보이는 도 8 및 도 9에 도시된 인터페이스 케이블의 확대 평면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 해당 장치의 각각이 컴퓨터 인터페이스 액세스 포트를 가지는 여러 다양한 크기의 콤팩트 장치의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 임상의사가 선택가능한 프로그램 매개변수를 제공하는 프로그래머블 입력 프로그램의 스크린 도면이다.
도 13은 ITC 및 CIC 장치에 대하여 HA1 및 CIC 커플러에서 각각 측정된 응답과 함께 ITC 및 CIC 장치의 전형적인 주파수 응답을 나타내는 주파수(Hz) 대 상대 이득(dB) 그래프이다.
도 14는 사운드 영역에서 발생되어 전달된 합성 모음에 응답하여 전형적인 주파수 변경을 나타내는 주파수(Hz) 대 상대 출력(dB) 그래프이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 그룹, 읽기 레벨 및 청각 피드백의 함수로서 평균 읽기 이해력 점수의 그래프이다.
도 16은 그룹, 읽기 레벨 및 청각 피드백의 함수로서 읽기 에러의 평균 개수 그래프이다.
도 17은 정상 읽기 레벨 및 지연 읽기 레벨에 대한 그룹 및 청각 피드백의 함수로서 평균 읽기 이해력 점수의 그래프이다.
도 18은 정상 읽기 레벨 및 지연 읽기 레벨에 대한 그룹 및 청각 피드백의 함수로서 평균 읽기 에러의 그래프이다.
본 발명은 주파수 변경 청각 피드백(frequency altered auditory feedback; "FAF")을 이용한 비-말더듬 병상 또는 장애를 치료하기 위한 방법, 시스템, 및 장치와 관련된다.
어떤 실시예들에서, 본 발명의 장치 및 방법은 장기간의 사용 또는 치료(필요한 때와 장소의 요구에 따라) 및 이와 유사한 것에 적합하게 착용될 수 있는 소형화된 최소한으로 눈에 띄는 장치를 사용하는 FAF 입력을 제공하도록 고안될 수 있다. 상기 장치는 그 크기와 모양이 귀걸이형(behind-the-ear; "BTE") 장치, 귓바퀴형(in-the-ear; "ITE") 장치, 귀속형(in-the-canal; "ITC") 장치, 또는 고막형(completely-in-the-canal; "CIC") 장치 중의 어느 한 장치처럼 될 수 있는 귀 장착 하우징을 갖는 자체-완성형 장치 또는 무선 장치로 구성될 수 있다.
어떤 실시예에서, FAF 치료 방법, 시스템 및 장치에 의해 제공되는 주파수 변경은 검출된 청각 신호 주파수를 약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 소정 크기로 전형적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다.
사용자의 동작 위치에 있을 때, 귀 내부에 또는 귀에 인접하여 삽입가능할 정도로 충분히 작아, 그러므로 원격 와이어 또는 연결선을 필요로 하지 않고 귀에 의해 지지되는 귀-지지형 구성요소를 갖는 콤팩트 장치로서, 최소한으로 눈에 띄는 장치가 구성될 수 있다.
특유의 실시예에서, 상기 방법 및 장치는 (진료소 밖의) 학교 또는 가정과 같은 정상적인 교육 환경에서 읽기 장애를 포함하는 학습 장애가 있는 어린이를 치료하도록 구성될 수 있다.
상기 방법 및 장치는 취학전 어린이, 초등학교 어린이, 청년, 10대, 성인 및/또는 중장년(즉, 노령자) 중의 어느 하나 또는 그 이상의 읽기 이해력 및/또는 속도를 증가시킬 수 있다.
특유의 실시예에서, 상기 방법 및 장치는, 정신 분열증과, 자폐증과, 주의력결핍장애("ADD")와 같은 학습 장애와, 타격, 외상, 상해 또는 파킨슨 병과 같은 진행성 질병에서 발생할 수 있는 뇌 외상으로부터의 신경계 손상 및 이와 유사한 것과 같은 커뮤니케이션 능력을 손상시키는 비-말더듬 병상 또는 장애가 있는 개인을 치료하는 데 사용될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 장치는 소정의 서비스 기간 동안 임상적으로 제공된 에피소드적인 치료에서 분리된 환자의 위치에서 및/또는 소정의 서비스 기간 동안 임상적으로 제공된 에피소드적인 치료에 부가하여 실질적으로 "주문형" 사용을 진행함으로써 치료를 허용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 어떤 태양은 손상된 또는 감소된 커뮤니케이션 능력을 갖는 환자의 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 방법으로 지향된다. 상기 방법은 비-말더듬 병상이 있는 환자가 자신의 커뮤니케이션 능력을 향상시키기 위해 말하고 이야기하고 있는 동안 상기 환자에게 FAF 신호를 가하는 단계를 포함한다.
특유의 실시예에서, 상기 방법은 (a) 환자의 아날로그 청각 신호를 제1 주파수로 수신하는 단계; (b) 상기 신호를 주파수 도메인의 디지털 신호로 변환하는 단계; (c) 약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 상기 디지털 신호의 주파수를 변경하는 단계; (d) 상기 신호를 시간 도메인의 아날로그 신호로 다시 변환하는 단계; (e) 상기 주파수 변경 피드백 신호를 상기 수신 단계 후에 조금 있다가 사용자에게 가하는 단계를 포함할 수 있다.
부가하여, 상기 방법은 상기 FAF 신호를 가하는 단계가 사용자의 귀에 의해 지지되고 정상적인 동작 동안 외부 연결선이 없는 장치에 의해 수행되도록 수행될 수 있다. 상기 가해진 변경 청각 주파수는 약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 소정의 크기로 편이될 수 있다.
다른 실시예는 FAF를 사용하여 커뮤니케이션 능력에서 손상 또는 장애를 나타내는 비-말더듬 병상 또는 장애가 있는 환자를 치료하기 위한 방법으로 지향된다. 상기 방법은 (a) 환자의 말(언어)과 연관된 청각 신호를 수신하기 위한 장치를 개인의 적어도 한쪽 귀에 근접시켜 위치시키는 단계로서, 상기 장치는 상기 개인의 외이도(ear carnal) 중의 적어도 어느 한쪽과 통신하도록 이루어지는 단계; (b) 상기 환자의 말과 연관된 청각(audio) 신호를 상기 장치에서 수신하는 단계; (c) 상기 장치에서 상기 수신된 청각 신호와 관련하여 약 +/- 2 옥타브 사이에서 연관된 주파수 편이를 가지는 주파수 변경 청각 피드백 신호를 발생시키는 단계; 및 (d) 상기 주파수 변경 청각 피드백 신호를 상기 환자의 적어도 한쪽 외이도에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 부가적인 태양은, 손상된 또는 감소된 커뮤니케이션 능력을 가지는 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 장치에 지향된다. 상기 장치는 비-말더듬 병상이 있는 환자가 말하고 이야기 함으로써 자신의 커뮤니케이션 능력을 향상시키고 있는 동안 FAF 신호를 상기 환자에게 가하기 위한 수단을 포함한다.
특유의 실시예에서, 상기 장치는 또한 (a) 상기 환자의 아날로그 청각 신호를 제1 주파수로 수신하기 위한 수단; (b) 상기 신호를 주파수 도메인의 디지털 신호로 변환하기 위한 수단; (c) 약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 상기 디지털 신호의 주파수를 변경하기 위한 수단; (d) 상기 신호를 시간 도메인의 아날로그 신호로 다시 변환하기 위한 수단; 및 (e) 상기 FAF 신호를 수신 단계 후에 조금 있다가 사용자에게 가하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 FAF 신호를 가하기 위한 수단은, 협력형 포켓 장치를 가지는 자체-완성형 장치 또는 무선 콤팩트 장치와 같은 귀 지지형 장치로서 구성될 수 있다. 귀 지지형 장치는 정상 동작 동안 외부 연결선이 없을 수 있다. 변경 청각 주파수는 약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 소정 크기로 편이된다.
다른 태양은 커뮤니케이션 손상을 가지는 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 휴대용 장치를 포함하는 데, 이 장치는 사용자의 귀에 의해 지지된다. 상기 장치는: (a) 대향하는 말단 표면 및 인접 표면을 가지는 하우징으로서, 적어도 상기 인접 표면은 사용자의 외이도에 위치되도록 구성되는 하우징; (b) 상기 하우징 내에 포함된 신호 처리기: 및 (c) 상기 신호 처리기에 전원을 공급하기 위해 상기 신호 처리기와 동작가능하게 연관된 전원을 포함한다. 상기 신호 처리기는: (i) 상기 사용자의 말과 연관된 청각 신호에 응답하여 입력 신호를 발생하는 수신기; (ii) 주파수 변경 청각 신호를 발생하도록 상기 수신기와 동작가능하게 연관된 주파수 변경 청각 피드백 회로; 및 (iii) 상기 하우징에 포함되고, 주파수 변경 청각 신호를 상기 사용자에게 송신하기 위해 상기 주파수 변경 청각 피드백 회로와 동작가능하게 연관된 송신기를 포함한다.
특유의 실시예에서, 상기 신호 처리기는 외부적으로 프로그램가능하게 조정가능한 주파수 편이를 가지는 디지털 프로그래머블 신호 처리기이다. 본 발명의 상기의 목적들 및 다른 목적들 및/또는 태양들은 이하 설명되는 상세한 설명에서 상세하게 설명된다.
본 발명은 이하에서 본 발명의 실시예가 도시된 첨부한 도면을 참조하여 완전하게 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 명세서에서 설명된 실시예들에 한정된 것으로 해석되지 말아야 되는 데; 상기 실시예들은 이하의 개시가 철저하고 완벽하도록 제공되고, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전할 것이다.
도면에서, 어떤 특징, 구성요소, 레이어 및/또는 부분은 명확성을 위해 과장될 수 있다. 유사 번호는 도면 설명 전체에서 유사 요소를 참조한다. 레이어, 부분, 특징 또는 기판과 같은 요소가 또 다른 요소의 "위에(on)" 있는 것으로 참조될 때, 개재 요소가 또한 존재할 수 있도록 상기 요소가 다른 요소에 직접적으로 또는 간접적으로 존재할 수 있다는 것은 자명할 것이다. 대조적으로, 어떤 요소가 또 다른 요소의 "위에 직접적으로" 존재하는 것으로 참조될 때, 어떤 개재 요소도 존재하지 않는다.
이어지는 본 발명의 설명에 있어서, 어떤 용어는 다른 구조와 관련하여 어떤 구조의 위치적인 관계를 참조하기 위해 채용된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "말단(또는 끝단)(distal)"과 그 파생용어는 외이도에서 떨어져(두개골 중심에서 떨어진) 뻗어있는 방향으로 참조되고, 반면에 용어 "인접하는(proximal)"과 그 파생용어는 두개골 중심쪽으로 뻗어있는 외이도 방향의 위치로 참조된다. 도면에서, 점선으로 도시된 특징 또는 동작은 어떤 다른 것으로 설명되지 않는 한 선택(옵션) 사양이다.
일반적으로 설명하면, 본 발명은 읽기 능력 및/또는 쓰기, 철자법 및 이와 유사한 것을 포함하는 커뮤니케이션 능력을 촉진시키고 및/또는 향상시키기 위해 비-말더듬 병상을 가지는 환자를 치료하는 방법, 시스템 및 장치에 지향된다. 용어 "커뮤니케이션 능력"은 쓰기, 말하기 및 읽기를 포함하지만, 이것들에 제한되는 것은 아니다. 용어 "쓰기"는 생각, 대답, 질문 또는 의견을 표현하기 위해 부호, 문자 및/또는 단어를 모아서 나타내는 데 및/또는 종이와 같은 소정 매체에 인쇄 또는 필기로 베껴 씀으로써 또는 키보드, 마우스, 터치 스크린 또는 음성 인식 소프트웨어를 사용하는 전자 입력을 통해 씀으로써 커뮤니케이션 매체(실체적인 표현 매체)에 오리지널 저작자의 작업 또는 저작자의 사본 작업을 생성하는 데 폭넓게 사용된다. 용어 "읽기 능력"은 읽기 이해력, 읽기 인식 및/또는 읽기 속도를 의미한다.
도 1을 참조하면, FAF 신호는 비-말더듬 병상(병, 장애 또는 조건)이 있는 환자가 말을 하거나 또는 이야기 하고 있을 때 잠시 후에 상기 병상에 영향을 받지 않는 사람들과 관련하여 커뮤니케이션 능력에서 사람들에게 손상을 줄 수 있는 상기 환자에게 전달된다 (블록 110). 용어 "말하기" 및 "이야기하기"는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용되고, 다른 사람에게 또는 자신에게 말하기, 이야기하기, 속삭이기, 노래하기, 고함지르기에 상관없이 음성의 구두 표현을 포함한다. 상기 병상은 읽기 손상을 나타낼 수 있다 (블록 111).
특유의 실시예에서, 상기 FAF 신호는 상기 환자가 정상 속도 및 정상 레벨(볼륨)로 실질적인 정상 말하기 음성으로 읽고 있는 동안 전달될 수 있다 (블록 112). 다른 실시예에서, 상기 FAF 신호는 상기 환자가 정상 볼륨(속삭임 또는 약하게 들리는 레벨) 보다 작은 말소리로 읽고 있는 동안 전달될 수 있다. 어떤 이벤트에 있어서, 상기 구두(口頭) 출력은, 환자의 구두 출력이 일반적인 말하기, 이야기하기 또는 의사소통과 연관되든지 또는 상기와 같은 말하기 또는 이야기 하기가 원작자의 쓰기 작업을 위해 단어 또는 구문을 형성할 때와 같이 철자하기, 읽기(간헐적 또는 일제히 소리내는), 이야기한 문자를 단어로 바꾸기 및/또는 연관된 생각, 단어 또는 구문을 일맥상통하는 표현 또는 쓰기 작업으로 바꾸기 하는 것과 관련이 있든지, 화자의 음성 또는 말에서 청각 신호가 상기 장치(이 장치는 이하에 설명되는 바와 같이 소형화될 수 있다)에 의해 검출될 수 있을 정도로 충분히 커야만 한다.
본 발명에 의해 제안된 동작에 따라 치료에 적합할 수 있는 비-말더듬 병상의 예는, 실독증(失讀症), 주의결핍장치("ADD"), 주의력결핍과잉행동장애("ADHD") 및 이와 유사한 것과 같은 읽기 장애를 포함하는 학습 장애("LD")와, 파킨슨 병 및/또는 알츠하이머 병과 같은 애스퍼시스(asphasis), 디스프락시아(dyspraxia), 구음(構音)장애, 부전 실어증(不全失語症), 자폐증, 정신 분열증, 진행성 퇴행 신경계 질환, 및/또는 타격, 심근경색, 외상 및 이와 유사한 것과 연관된 뇌 상해 또는 뇌 손상을 포함하지만, 이것들에 한정되지는 않는다. 어떤 실시예에서, 발달 프락시아(praxia), 난청, 발달 언어 장애 또는 특정 언어 손상, 또는 음운론적 과정 장애를 가지는 어린이가 본 발명의 범위 내에서 의도된 방법 및/또는 장치로 치료하는 데 적합할 수 있다.
상기 치료는 읽기 장애 또는 손상을 포함하는 진단받은 학습 장애를 가지는 개인에게 특히 적합할 수 있다. 어떤 학습 장애는 어떤 개인이 나이 또는 IQ에 비해 기대된 수준 이하에서 수행하는 것을 설정한 공지된 시험 수단에 의해 확인될 수 있다. 예를 들면, 읽기 장애는 개인이, 그것에 제한되는 것은 아니지만, 스탠포드 진단 읽기 테스트(Stanford Diagnostic Reading Test)와 같은 나이 수준 읽기 기대치 이하에 있는 것을 설정한 표준화된 시험에 의해 진단될 수 있다. Carlson et al., Stanford Diagnostic Reading Test (NY, Harcourt Brace Javanovich, 1976)이 참조된다. 읽기 장애는 또한 비슷한 나이의 개인 평균 능력을 비교함으로써 드러날 수 있다. 다른 실시예에서, 환자 자신의 읽기 능력에서 상대적 퇴보는 읽기 장애의 존재를 설정하는 데 이용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 치료대상 환자는 표준화된 진단 테스트에 기초한 나이 기대치에 관련하여 감소된 읽기 능력을 가지는 비-말더듬 학습 장애가 있는 어린이일 수 있고, 이 어린이는 취학전 나이 및/또는 초등학교 나이(K-8 학년)일 수 있다 (블록 116). 다른 실시예에서, 상기 개인은 10대 또는 고등학생(블록 117), 성인(이 성인은 대학생 또는 전문 대학생일 수 있다)(블록 118), 또는 중년 나이 성인(30-55세), 또는 노령자(55세 이상, 그리고 전형적으로는 약 62세 이상)와 같은 나이많은 사람(연장자)(블록119)일 수 있다. 상기와 같이, 상기 개인은 진단 테스트에 의해 확인된 진단 읽기 장애를 가질 수 있고, 상기 개인은 비슷한 나이의 개인 평균 능력과 관련하여 감소된 읽기 능력을 가질 수 있고, 또는 상기 개인은 자신의 이전 능력 또는 수행력에 대한 기능 감소의 인지된 징후를 가질 수 있다.
치료대상 환자는 옥타브 주파수로 250 Hz에서 8000 Hz까지의 순음(pure-tone) 임계값 및 전형적으로 20 dB HL(American National Standards Institude, 1996) 이하의 언어 인지 임계값을 가지는 것으로 정의된 실질적으로 정상적인 청취 민감성을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 환자는 청취 손상이 있을 수 있다.
선택적으로, 도 2에서 점선의 특징으로 도시된 바와 같이, 장치(10)는 원하는 치료 입력을 제공하기 위해 귀-지지형 구성요소(10E)와 상호작용하는 무선 휴대용 원격 구성요소(10R)(전형적으로 주머니 또는 벨트 및 이와 유사한 것에 적합하도록 그 크기와 구성이 이루어짐)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(10)는 자체-완성형 귀-지지형 구성요소이다. 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 무선 시스템 구조는 귀 장착형 구성요소(10E), 원격 하우징(10H)(및/또는 귀-지지형 하우징)에 포함될 수 있는 프로세서 및 상기 프로세서가 귀 장착형 구성요소(10E)와 통신하도록 허용하는 무선 송신기를 포함할 수 있다. 무선 헤드 및/또는 이어셋(earset)의 예는 캘리포니아 샌디에고에 위치한 자브라 코퍼레이션에서 구입할 수 있는 상표명 자브라 프리스피크 와이어리스 시스템(Jabra® FreeSpeak Wireless System) 및 다른 핸즈-프리 모델을 포함한다. 이어 버드, 이어 후크 및 이와 유사한 것을 채용하는 핸즈-프리 통신 장치의 예는 미국 특허 번호 제 D469,081호, 제 5,812,659호, 제 5,659,156호에 개시되고, 이들의 내용은 본 명세서에 인용되어 참조로 통합된다.
택일적으로, 장치(10)는 자체-완성형일 수 있고 사용자의 귀(들)에 의해 지지될 수 있다. 무선 및 자체-완성형 실시예에서, 장치(10)는 작고 또는 소형화된 구조인 귀-장착형 구성요소를 가지는 휴대용 콤팩트 장치로서 구성될 수 있다. 이하의 어떤 실시예의 설명에 있어서, 장치(10)는 FAF를 가하는 어떤 동작 구성요소들을 가지는 것으로 설명된다. 이들 구성요소는 귀-장착형 장치(10E) 내에 전부가 있을 수 있고, 또한 어떤 구성요소들은 무선 동작 원격 장치(10R) 내에 있을 수 있는 데, 그곳에서는 원격 장치가 사용된다. 예를 들면, 제어기 및/또는 어떤 지연 청각 피드백 신호 처리기 회로 및 이와 유사한 것은 원격 하우징(10R)에 포함될 수 있다.
다른 실시예에서, 전형적으로 무게가 가벼운 헤드 장착형 또는 귀-장착형 구성요소(들)(미도시)를 가지는 유선(wired) 버전의 휴대용 FAF 피드백 시스템이 사용될 수 있다.
어떤 실시예에서, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, FAF 치료는 귀 지지형 구성요소(10E)를 가지고 구성되는 최소한으로 눈에 띄는 장치(10)에 의해 제공된다. 이와 같은 장치(10)는 작거나 또는 소형화된 귀-지지형 하우징을 가지는 휴대용, 콤팩트 장치로 구성될 수 있다. 도 2, 도 3 및 도 5a는 장치(10) 및/또는 귀 구성요소(10E)가 귓바퀴형("ITE") 장치로 구성될 수 있다는 것을 나타낸다. 도 4a 및 도 4b는 장치(10)가 귀걸이형("BTE") 장치를 포함할 수 있는 것을 나타낸다. 도 5b 내지 도 5e는 귀-지지형 하우징/장치의 다양하고 적합한 구조를 나타낸다. 도 5c는 귀속형("ITC") 버전을 나타내고, 도 5b는 ITC 구조의 반 외이(半 外耳; "half-shell")("HS") 버전을 나타낸다. 도 5d는 미니-도관(mini-canal) 버전("MC")을 나타내고, 도 5e는 고막형("CIC")을 나타낸다. CIC 구조는 외이도 내에 대부분 감추어지는 귀-지지형 장치의 가장 작은 것으로 설명될 수 있다.
이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 어떤 실시예에서, 비-말더듬 병상 또는 장애를 치료하기 위한 치료 장치(10)는 전원과, 수신기를 포함하는 신호 처리기와, FAF 회로, 및 송신기를 내장하는 작고, 전형적으로 소형화된 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 귀에 근접하여 착용되도록 구성 및 크기조정될 수 있고, 사용하는 동안 외부의 원격 구성요소로의 와이어 또는 케이블을 필요로 하지 않는다. 수신기 또는 변환기와 같은 어떤 구성요소는, 전형적으로 비교적 외이도에 아주 근접하지만, 외이도로부터 떨어져 위치될 수 있다. 일반적으로 설명하면, 동작에 있어서, 휴대용 장치(10)는 귀(귀 안의 또는 귀에 인접한 마이크로폰을 경유하는 것처럼)에 아주 근접한 위치에서 환자로부터 입력 사운드 신호를 수신하고, 상기 신호를 처리하고, 상기 신호를 증폭하고, 그리고 처리된 신호를 사용자의 외이도에 전달한다.
도 2를 참조하면, 도시된 바와 같이, ITE 장치(10)는 자체-완성형이고 동작 사용을 위해 유선 및/또는 원격 장치를 요구하지 않거나 ITE 구성요소를 포함하는 무선 장치(10)일 수 있는 단일 통합 유닛이다. 장치(10)는 적어도 한 부분이 외이도(32)내로 수납되고 고막(34)에 근접하여 위치되어질 수 있도록 구성되고 크기조정되는 하우징(30)을 포함한다. 오른쪽 귀 모델로서 온전하게 도시되었지만, 그림의 거울 이미지 장치는 반대편, 즉 왼쪽 귀에 적용될 수 있다. 하우징(30)은 외이도(32) 내부로 소정 거리 삽입될 수 있고 편하고 기분좋게 끼워질 수 있는 크기와 구조로 된 인접 부분을 포함할 수 있다. 하우징(30)의 재료는 바람직하게 딱딱한 재료 또는 폴리머, 코폴리머(copolymer)와 같은 반유연성 탄성재료 또는 그 파생물 또는 이들의 혼합물이다.
장치(10)는 한쪽 귀의 단일 유닛으로 완전하게 도시되었지만, 어떤 실시예에서, 사용자는 다른 것과 협조하여 또는 다른 것과 독립적으로 작용하도록 각각의 귀(미도시) 안의/상의 귀-지지형 구성요소를 가지는 두개의 개별 장치를 채용할 수 있다는 것이 또한 주지된다. 상기 두개의 귀-지지형 구성요소는 무선 통신 모드 또는 각각의 귀 내에 또는 각각의 귀에 인접하는 위치에 있을 때 두개의 장치 사이를 잇기에 충분한 길이를 가지는 얇고, 가볍고 최소한도로 눈에 띄는 케이블을 가지는 유선을 통해 통신 동작을 할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 장치(10)의 말단(끝단) 부분은 수신기(12), 수신기 입구(13), 액세서리 액세스 도어(18), 볼륨 제어부(15) 및 작은 압력 균등화 벤트(16)를 포함한다. 설명의 구석구석에서, 상기 장치는 전형적으로 볼륨 제어부(15) 대신에 넓은 다이내믹 범위 압축("WDRC") 회로와 같은 자동 압축 회로를 채용할 수 있다는 것이 주지된다. 동작에 있어서, 상기 회로는 입력 신호를 자동적으로 샘플링할 수 있고, 상기 입력 신호의 강도에 따라 더 작은 또는 더 큰 정도로 신호 이득을 조정할 수 있다. 변환기 또는 마이크로폰과 같은 수신기(12)는 최소한의 방해물이 있는 상태로 음파를 수신하기 위해 외이도(36)의 입구 근처에 위치된 하우징(30)의 일부분에 배치된다. 더 상세하게, 수신기(12)는 하우징(30)의 말단 외측 표면 위에 또는 그 근처에 배치되고, 하우징(30)은 청각 음파가 억제되지 않은 상태로 상기 수신기 또는 마이크로폰에 침투하도록 허용하는 관통부(13)를 선택사양으로 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 장치(10)는 또한 도 2 및 도 3에서 도어 부재(18)로서 도시된 액세서리 액세스 패널을 포함할 수 있다. 도어 부재(18)는 배터리 교환을 허용하기 위해 또는 전자장치 및 이와 유사한 것을 수리하기 위해 장치(10)의 내부 빈곳으로의 비교적 용이한 접근을 허용할 수 있다. 더욱이, 이 도어 부재(18)는 또한 장치(10)가 도어(18)를 열고 닫음으로써 활성화 또는 비활성화될 수 있도록 "온" 및 "오프" 스위치로 동작할 수 있다. 더욱이, 장치(10)는 환자에게 접근될 수 있도록 배치된 볼륨 제어부를 또한 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 장치(10)는 더 쉬운 조정을 위한 돌출된 사출물(15a)을 포함할 수 있다.
장치(10)의 인접 측부는 송신기 또는 스피커(24)를 포함할 수 있다. 하우징(30)은 지연되지 않은 신호가 고막에 도달하는 것을 방지하거나 막기 위해 귀(40)의 귓바퀴(외이; 外耳)를 일반적으로 채우도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(30)의 인접 측부는 적어도 2개의 개구부(25)(36)를 포함한다. 제1 개구부는 하우징(30)의 대향 측부상에 있는 압력 벤트(16)와 유통 통신하는 벤트 개구부(26)이다. 상기와 같은 벤트 개구부(16)(26)는 외이도 공기 압력 및 주변 공기 압력을 고르게 하기 위해 채용될 수 있다. 말단 벤트 개구부(16)는 또한 벤트 개구부(16)의 조작을 더 큰 크기로 허용하기 위한 부가적인 압력 조정 수단이 있는 구성으로 될 수 있다. 예를 들면, 더 작은 외부 구멍이 있는 제거가능한 삽입물(16a)은 벤트의 더 큰 구멍으로 수납되도록 구성될 수 있다. 따라서, 플러그(plug)를 제거하면 "조정가능한" 더 큰 압력 벤트 개구부(16)가 된다.
계속 도 3을 참조하면, 상기 장치의 인접 측부상의 외이도 속을 향하게 배치된 제2 개구부(25)는 FAF 처리 신호를 내부 외이도에 전달할 수 있는 소리 구멍(25)이다. 개구부(25)는 중간 덮개(들)이 없을 수 있고, 처리된 신호를 내부 귀에 전달하는 것에 자유롭고 실질적으로 방해받지 않는다. 택일적으로, 박막 부재, 덮개 또는 격벽(미도시)은 전자장치가 생물학적인 오염물질에 대해 불필요하게 노출되는 것으로부터 보호하기 위해 소리 구멍(25) 상에 채용될 수 있다.
만일 원한다면, 하우징(30)은 하우징(30)을 귀에 추가로 붙이기 위해, 또는 부가적인 구조 및 지지물을 제공하기 위해, 또는 장치(10)와 연관된 전원 배터리와 같은 구성요소를 받치기 위해, 귀의 외부 벽(미도시) 상의 세미-유연성 연장부재를 포함할 수 있다. 동작 전자 회로는 적절한 전압의 소형화된 배터리와 같은 하나 또는 그 이상의 내장 전원에 의해 전원 공급받을 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 장치(10)의 택일적인 실시예는 도 4a 및 도 4b에서 BTE 장치로 도시된다. 도시된 바와 같이, 장치(10)는 표준 청취 보조 타입 외관 또는 하우징(50)과, 이어 후크(55), 및 귀 몰드(65)를 포함한다. 이어 몰드(65)는 몰드 튜빙(60)에 의해 상기 이어 후크에 유연성 있게 연결된다. 몰드 튜빙(60)은 이어 후크(58)의 일단을 수납하는 크기로 된다. 이어 후크(55)는 튜빙(60) 보다 더 딱딱한 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 이어 후크(55)의 끝 부분(58)은 구성요소들을 같이 부착하기 위해 몰드 튜빙(60)의 끝단에 삽입된다. 이어 후크(55)의 대향 끝 부분(54)은 하우징(50)에 부착된다. 이어 후크 끝 부분(54)은 하우징(50)의 위쪽 또는 상부 부분에 예리하게 맞물릴 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 이어 몰드(65)는 오른쪽 귀에 적합하게 되었지만, 왼쪽 귀 형태로 쉽게 구성될 수 있다. 이어 몰드(65)는 귀에 장치(10)를 구조적으로 안전하게 되도록 귀에 대해 안전하게 꼭맞게 하고 귀속으로 부분적으로 들어가게 하는 구성과 크기로 된다. 튜빙(60) 인접 단부(60a)는 이어 몰드(65) 속으로 대부분이 뻗어있고, 더 전형적으로는 약간 만곡되게 또는 이어 몰드(65)의 인접 측부와 실질적으로 나란하도록 뻗어있다. 튜빙(60)은 상기 신호를 방향유도할 수 있고, 상기 귀 몰드에서 신호 경로를 따라 전송된 신호의 저하를 최소화할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이어 몰드(65)의 인접 측부는 튜빙(60)과 통신하는 소리 구멍(66)을 포함할 수 있다. 동작에서, 상기 신호는 하우징(50)에서 처리되고, 이어 후크(54)와 튜빙(60)을 통해 이어 몰드(65)로 전송되고, 소리 구멍(66)를 통해 외이도에 전달된다. 개구부는 환자의 말에 의해 발생된 청각 신호를 수신하는 하우징(50)에 형성될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 개구부는 상기 하우징에 위치된 마이크로폰(53)과 같은 수신기의 개구부와 통신상태에 있다. 상기 수신기 또는 마이크로폰(53)은 착용자와 관련하여 전방-상부 위치에 위치될 수 있고, 상기 신호를 자유롭게 차단하고 수신하도록 하우징(50) 상부에서 뻗어있을 수 있다.
환경 오염물질로부터 보호하기 위해 노출된 구성요소를 감싸는 금 칼라 또는 적절한 금속 도금과 같은 부식-방지 재료 및/또는 생체조직에 적합한 코팅이 포함될 수 있다. 마이크로폰 개구부(53a)는 상기 신호가 방해받지 않고 또는 자유롭게 상기 마이크로폰에 들어가도록 허용하기 위해 방해물로부터 자유롭도록 구성될 수 있다.
부가적으로, 하우징(50)은 외부에서 접근가능한 다른 다양한 제어부(미도시)를 채용할 수 있다. 예를 들면, 하우징의 선단부(51)는 볼륨 제어부(및/또는 WDRC와 같은 압축 회로)와, 온-오프 스위치 및 배터리 도어를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 도어는 또한 내부 톤(tone) 제어 및 다양한 출력 제어에 대한 접근을 제공할 수 있다. 선택사양으로, 상기 BTE 장치는 오랜 사용 또는 증가된 전원공급 기간이 신중히 고려된 배터리 운반용 팩 또는 내부 전원 충전용 팩과 같은 외부 주변 장치를 갖추고 있는 외부 포트를 포함할 수 있다. 더불어서, 장치(10)는 외부 소스를 통해 질문 또는 프로그래밍을 허용하는 포트 인터페이스가 있는 구성으로 될 수 있고, 상기와 같은 것을 허용하는 케이블링(cabling) 및 어댑터 R러그-인 포트를 포함할 수 있다.
예를 들면, 이하에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 장치(10)는 동작의 주기적인 평가, 조정 또는 외부 평가 소스 또는 임상의사에 링크를 위한 외부에 위치된 신호 처리 회로에 해제가능하게 부착될 수 있다.
상기 외부 팩 및/또는 원격 하우징(10R)은, 사용될 때, 하우징(미도시)에 연결될 수 있고, 가볍게 휴대용으로 구성될 수 있고, 옷과 액세서리 및 이와 유사한 것을 통해 사용자에 바람직하게 지지되어 부착 또는 착용되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 원격 하우징 또는 팩은 응용 및 원하는 동작에 따라 고정형일 수 있다.
이어 몰드(65)의 위치에 있어서, BTE 장치(10)는 두개골에 연접한 귓바퀴의 중앙에 놓인 하우징(50) 몸체와 같이 귓바퀴의 나선 모양 앞쪽에 놓이는 이어 후크(55)와 함께 배치된다. 전형적으로, 하우징(50)은 귀의 곡선을 따르도록 구성되고, 즉 상기 하우징은 일반적으로 긴 볼록 형태이다. 귀-장착형 하우징 크기는 다양할 수 있지만, 하우징(50)의 최고점에서 최저점까지 잴 때 그 길이가 약 1 인치에서 2.5인치인 것이 바람직하다. 이어 후크(55)는 일반적으로 성인용의 경우 약 0.75 인치에서 1 인치 크기이고, 어린이용의 경우 약 0.35 인치에서 0.5 인치인데; 그 길이는 방사상 벤트(bent) 또는 "후크" 구조의 후크(55)에서 측정된다.
어떤 실시예에서, 수신기(53)(즉, 마이크로폰 또는 변환기)는 귀의 외이도(external acoustic meatus)에서 약 1cm 내지 7cm의 거리 내에 위치된다. 상기 변환기는 귀의 외이도의 4cm 내에 위치되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 약 2.5cm 내에 위치된다. 도시된 실시예들은 상기 장치가 편리하고 유리하게 귀 내부에 및/또는 귀에 인접하여 있도록 허용하는 최소한도로 눈에 띄는 구조의 전원 및 동작 회로를 포함하는 단일, 통합 하우징 유닛이라는 것이 주지된다.
도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 특유의 실시예에서, 장치(10)는 귓바퀴 및/또는 외이도 내에 완전하게 위치된 ITE 장치(즉, 전체 외이, 반 외이, ITC, MC, 또는 CIC 장치)를 포함하거나 또는 상기 ITE 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 귀 나선부의 정상적인 연장선 너머로의 상기 장치의 돌출을 최소화하기 위해 귀의 외측벽 위와 둘레에 부분적으로 부착되는 BTE 장치를 포함하거나 상기 BTE 장치로서 구성될 수 있다.
외이도 내에 적합하거나 또는 귀에 의해 완전하게 지지되는 충분히 작은 하우징을 가지는 듣기(청취)를 향상시키는 회로가 구비된 보청기가 공지되어 있다. 예를 들면, 클라크(Clark)의 미국 특허번호 제 5,133,016호는 마이크로폰, 증폭회로, 스피커 및 전원을 포함하는 하우징을 가지는 보청기를 개시하는 데, 이 보청기는 귀와 외이도 내에 적합하다. 유사하게, 드 브리스 등(de Vries et al.)의 미국 특허번호 제 4,727,582호는 마이크로폰, 증폭회로, 스피커 및 전원을 포함하는 하우징을 가지는 보청기를 개시하는 데, 이 보청기는 귀와 외이도 내에 그리고 귀 뒤에 부분적으로 있게 된다. 상기 명명된 각 특허는 본 명세서에서 완전하게 인용되어 그들 전체가 참조로써 통합된다. 말더듬을 개선하는 데 사용되는 콤팩트 장치의 부가적인 설명에 대해서, 미국 특허번호 제 5,961,443호가 참조되고, 이 특허의 내용은 본 명세서에 완전하게 인용되어 참조로써 통합된다.
어떤 실시예에서, FAF 신호는 사용자의 필요에 의해 주문될 수 있고 개인을 평가하는 임상의사 또는 치료의사에 의해 전형적으로 매월, 분기별, 매년 그리고 이와 유사한 원하는 기간에서 조정될 수 있는 프로그램적으로 선택가능한 동작 매개변수를 제공하는 디지털 신호 처리 기술에 의해 제공된다. 환자 부속장치는 FAF에서의 +/- 편이(전형적으로 약 500Hz-200Hz 증가), 선형 이득 제어(약 네개의 5-dB 단계 크기 증가와 같은), 독립적인 또는 개별적으로 조정가능한 "n" 밴드 이득 제어(여기서 n은 20dB 이득 제어 설정일 때 250-7000Hz 범위에 걸쳐 있는 중심 주파수를 가지는 약 2-20 밴드 사이에 존재할 수 있다)와 같은 프로그램적으로 선택가능한 및/또는 조정가능한 동작 매개변수로 실행될 수 있다.
더욱이, 특유의 실시예에서, 장치(10)는 FAF 및 전형적으로 약 0-128ms 사이에서 조정가능하게 선택가능한 지연 시간을 가지는 지연된 청각 피드백("DAF")를 선택적으로 제공하도록 구성될 수 있고, 그리고 프로그래머블 인터페이스와 내부 동작 회로 및/또는 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서 또는 나노프로세서일 수 있는 신호 처리기가 상기 장치의 조정가능한 및/또는 선택가능한 동작 구조를 원하는 피드백 모드 또는 모드들에서 동작시키는 구성으로 될 수 있다. 말더듬을 개선하는 데 사용되는 콤팩트 장치의 부가적인 설명에 대해서는, Stuart et al., Self-Contained In-The Ear Device to Deliver Altered Auditory Feedback: Applications for Stuttering, Annals of Biomedical Engr. Vol. 31, pp. 233-237 (2003)이 참조되고, 그 내용은 본 명세서에 전체가 인용되어 본 명세서에서 참조로써 통합된다.
상기 FAF 신호 편이 또는 조정은 소정의 원하는 편이이지만, 전형적으로 사용자의 검출된 청각 언어 신호의 주파수에서 약 +/- 2 옥타브 이내에 있게 된다. 어떤 실시예에서, 상기 주파수는 적어도 약 +/- 1/8 옥타브 조정되고, 전형적으로는 상기 주파수는 검출된 청각 신호에서 약 +/- 1/4 옥타브 조정될 수 있다. 특유의 실시예에서, 상기 주파수 변경 피드백 신호는 적어도 약 +/- 1/2 옥타브의 주파수 편이를 제공하도록 조정될 수 있고, 반면에 다른 실시예에서 상기 주파수 편이는 1 옥타브에 대한 약 +/- 3/4 옥타브일 수 있다. 다른 편이, 또는 그것의 배수, 및/또는 옥타브 편이의 다른 증분이 채용될 수 있다.
헤르츠로 측정되는 주파수 편이는, 전형적으로 입력 신호에 종속될 것이다. 예를 들면, 500 Hz 입력 신호에 대해서 1 옥타브 편이는 약 1000 Hz이고; 비슷하게 1000 Hz의 1 옥타브 편이는 약 2000 Hz이다. 어떤 실시예에서, 어떤 경우에 상기 장치는, 동시에 최적의 피드백을 제공하면서, 도움없는 청취의 고충실도 및 청각적인 자체-모니터링을 제공하도록 실질적으로 "청각적으로 보이지 않는" 것으로 되도록 구성되는 데, 예를 들면 상기 장치는 비교적 정상적인 언어 패턴을 실질적으로 유지할 수 있다.
상기 조정은 하나 또는 그 이상의 환자의 특별한 장애에 기초하여 이루어지고 및/또는 해당 응답의 효능을 평가하기 위한 쉽게 읽음의 향상에 기초한 셋-업 평가 동안 복수의 다른 "테스트" FAF 설정에 대한 환자의 응답에 기초하여 이루어질 수 있다. 부가하여, 상기 주파수 조정은 주기적인 임상 평가 시간 동안 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 주파수 조정은 소정의 구간에서 또는 사용자로부터 트리거가 있을 때 주파수 편이 증가 및/또는 감소가 자동으로 조정되도록 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 장치(10)는 콤팩트 및 휴대용일 수 있다. 상기와 같이, 상기 장치는 정상적인 동작 사용 동안 멀리 떨어져 위치된 구성요소들을 요구하지 않는다. 본 발명은 주기적인 또는 "장기간에 걸친" 사용을 허용하는 휴대용 및 실질적으로 비-관입(non-intrusive) 장치를 제공한다. 이처럼, 휴대용 장치(10)는 전용 리모트 루스(remote loose) 지지 하드웨어 없이 진행 사용을 위해 허용될 수 있다. 상기 장치는 귀에 근접하여 착용되는 마이크로폰을 채용할 수 있다. 즉, 본 발명은 읽기 능력을 증진시키기 위한 치료 개입에 대한 필요가 있을 때 광학 안경 또는 콘택트 처럼 단지 계획된 또는 실제적인 읽기 기간 동안 마음대로 사용될 수 있는, 쉽게 이용할 수 있는 커뮤니케이션 향상(읽기를 돕는) 기구를 제공한다.
도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 어떤 실시예에서, 장치(10)는 적어도 마이크로폰(24)과, A/D 변환기(76), 감쇠기를 제공하는 디지털 신호 처리기(DSP)를 포함하고, 수신기(70)는 디지털 신호 처리기(DSP) 마이크로 (또는 나노) 프로세싱 칩에 통합될 수 있다. 예시적인 마이크로 프로세싱 칩은, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 캐나다 회사인 MICRO-DSP에서 입수가능하다. 상기 DSP는 정상적인 수명 기능을 과도하게 방해하지 않는 최소한으로 눈에 띄는 장치를 희망하는 사용자를 위한 장치에서 특히 중요할 수 있다. 유익하게는, 날마다 또는 마음대로의 ("주문형; on-demand") 주기적인 사용을 허용하는 것은 읽기 능력(즉, 이해력, 속도 및 이와 유사한 것)을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 콤팩트 장치는 치료 중재에 대한 진행 또는 더 "장기간에 걸친" 유용성을 허용한다.
도 6은 소프트웨어 프로그래머블 인터페이스(100)를 가지는 예시적인 신호 처리기(90)를 채용하는 회로를 구비한 장치(10)의 개념도이다. 점선은, 어떤 실시예에서, 한정되는 것은 아니지만, 구성요소들이 전술한 ITC, ITE 또는 CIC와 같은 소형화된 장치(10) 내에 또는 위에 공통적으로 있다는 것을 나타낸다. 일반적으로 설명하면, 신호 처리기(90)는 사용자의 말에 의해 발생된 신호를 수신하고; 이 신호는 분석되고 주파수는 소정의 매개변수에 따라 편이된다. 최종적으로, FAF 신호는 사용자의 외이도에 전송된다.
동작에 있어서, 어떤 실시예에서, 도 6을 참조하면, 마이크로폰(12) 또는 변환기(53)와 같은 수신기(70)는 음파를 수신한다. 수신기(70)는 사용자의 말에 대응하는 소리의 아날로그 입력 신호를 생성한다. 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 상기 아날로그 입력 신호는 디지털 입력 신호의 스트림으로 변환된다. 디지털 신호로 변환되기 전에, 상기 아날로그 입력 신호는 에일리어싱(aliasing)을 방지하거나 억제하기 위해 저역통과필터(72)에 의해 필터링된다. 저역통과필터(72)의 차단 주파수는 디지털화된 후에 인식가능한 음성 샘플을 재생하기 위해 충분해야만 한다. 음성에 대한 통상적인 차단 주파수는 약 8 kHz이다. 더 높은 주파수의 필터링은 어떤 원하지 않는 배경 잡음을 또한 제거할 수 있다. 저역통과필터(72)의 출력은 샘플 앤드 홀드 회로(74)에 입력될 수 있다. 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 샘플링 레이트는 샘플링 에러를 억제하거나 방지하기 위해 저역통과필터(72)의 차단 주파수를 2배 이상 초과해야만 한다. 샘플 앤드 홀드 회로(74)에 의해 샘플링된 신호 출력은 아날로그-디지털(A/D) 변환기(76)에 입력될 수 있다. 각 샘플을 나타내는 상기 디지털 신호 스트림은 주파수 편이 또는 변경 회로(78)에 공급된다. 주파수 편이 회로(78)는 정상적인 당업자에 알려져 있는 다수의 방법으로 구현될 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 주파수 편이 회로(78)의 출력은 디지털-아날로그(D/A) 변환기(82)에 공급된다. D/A 변환기(82)의 아날로그 신호는 원래 신호의 FAF를 정확하게 재생하기 위해 저역통과필터(84)를 통과한다. 저역통과필터(84)의 출력은 사용자(또는 임상의사)가 장치의 출력 볼륨을 조정하도록 하기 위해 조정가능 이득 증폭기(86)에 공급된다. 최종적으로, 증폭된 아날로그 신호는 스피커(24)에 접속된다. 스피커(24)는 사용자가 말한 단어의 FAF 버전을 재생한다.
본 발명의 실시예에 의해 고안된 치료를 수행하기 위해 사용될 수 있는 다른 예시적인 동작/특징 또는 구성요소는 도 7a에 도시되어 있다. 이전처럼, 입력 신호는 수신되어(125), 전치증폭기(들)(127)를 통과하고, 그 다음 A/D 변환기(129)를 통과하고, 선택사양으로 지연 필터(130)를 통과하면서 진행한다. 지연 필터(130)는 DAF 또는 FAF/DAF의 조합이 요구되는 곳에서 사용될 수 있다. 상기 디지털 신호는 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환될 수 있고(132), 잡음 감소 회로(134)를 통과하고, 그리고 AGC(136) 또는 WDRC와 같은 압축 회로를 통과할 수 있다. 상기 주파수 편이는 상기 주파수 변경 피드백 신호(FAF)(138)를 제공하는 신호에 적용되고, 상기 FAF 신호는 시간 도메인으로 다시 변환되어, D/A 변환기(142), 그리고 출력 감쇠기(144)를 통과하고, 궁극적으로 FAF 신호 출력(146)이 된다.
동작에 있어서, 도시된 동작은 원하는 출력, 즉 주파수 변경 청각 피드백 신호를 제공하기 위해 프로그램적으로 선택되거나 조정될 수 있다. 도시된 상기 동작은 본 발명의 실시예에 따라 소형화된 콤팩트 BTE, ITE, ITC 또는 CIC 장치, 및 이와 유사한 장치에서 및/또는 소형화된 콤팩트 BTE, ITE, ITC 또는 CIC 장치, 및 이와 유사한 장치와 같이 실행될 수 있다.
도 7b는 그것이 콤팩트 장치에 특히 적합한 것처럼, FAF-기반 치료를 생성하는 데 특히 적합한 공지된 프로그래머블 DSP(90) 구조의 개념도이다. 이 DSP 구조는 ToccataTM system으로 공지되어 있고, INTERNATIONAL AUDIOLOGY CENTRE OF CANADA INC의 자회사인 MICRO-DSP TECHNOLOGY CO., LTD., 에서 입수가능하다. 도시된 바와 같이, 토카타(Toccata) DSP 기술은 저전력 오디오 응용의 넓은 범위를 지원하고, 일반적으로 보청기 산업에 이용가능하게 만들어진 첫번째 소프트웨어 프로그래머블 칩셋(chipset)인 것으로 생각된다. 도 7b를 참조하면서 일반적으로 설명하면, 16-bit 범용-목적 DSP(RCore)와 중첩가산방식(Weighted Overlap-Add; WOLA) 필터뱅크 코프로세서 및 전력 절약형 입력/출력 제어기를 통합함으로써, 상기 ToccataTM 칩셋은 기존의 아날로그 회로 또는 확정 기능 디지털 ASICs 중에서 실제적인 택일을 하게 한다. 두개의 14-bit A/D와 14-bit D/A는 고성능 사운드를 제공하는 데 사용될 수 있다. 토카타의 유연한 구조는 저전력 소비, 고성능 및 콤팩트 또는 작은 크기를 채용하면서 다양한 알고리즘의 실시를 적합하게 한다. ToccataTM DSP 기술의 예시적인 특징은 (a) 소형화된 크기; (b) 대략 1.5볼트 또는 그 이하의 동작 저전력; (c) 저-잡음; (d) 14-bit A/Ds & amp; (e) 산업-표준 마이크로폰의 D/A 인터페이스; (f) 클래스 D 수신기 및 텔레코일; (g) RCore: 16-bit 소프트웨어-프로그래머블 하버드(Harvard) 구조 DSP; (h) 분석 필터링, 이득 응용을 효과적으로 실시하는 제작가능 WOLA 필터뱅크 코프로세서; 및 (i) 합성 필터링을 포함한다. ToccataTM 기술 DSP의 예시적인 성능 사양은 테이블 1에 개시된다.
테이블 1
| 매개변수 | |
| 동작 전압 | 1.2V |
| 소비 전류1 | 1mA |
| 입력/출력 샘플링 레이트 | 32kHz |
| 주파수 응답 | 200-7000Hz |
| THD+N(at -5dB re: Digital Full Scale | <1% |
| 프로그래머블 아날로그 전치 증폭기 이득 | 18,22,28dB |
| 프로그래머블 디지털 이득 | 42dB |
| 프로그래머블 아날로그 출력 감쇠 | 12,18,24,30dB |
| 등가 입력 잡음 | 24dB |
1 알고리즘 종속적일 수 있음
어떤 실시예에서, 장치(10)는 대략 +/- 1/4 또는 1/2 옥타브, 또는 상기에서 설명한 바와 같은 다른 희망 편이에서와 같이, 비-말더듬 병상에 대한 주파수 변경과 같이 사용될 때, 전형적으로 약 50ms의 희망 지연을 가지는 DAF를 선택적으로 출력하도록 동작시키기 위해 활성화될 수 있는 DAF 변경 청각 피드백을 또한 제공하도록 구성될 수 있다.
2중 FAF/DAF 출력에 대해서, 장치(10)는 청각 지연 회로(130)(도 7a)와 동작적으로 연관되는 조정가능한 지연을 가질 수 있다. 이와 같은 실시예에서, 지연 회로(130)는 소정의 시간 봉투(evelope) 내에서 다수의 소정의 트리거링 이벤트를 검출하는 검출기를 포함할 수 있다. 희망하는 곳에서, 지연 회로 또는 파형 신호 프로세서가 도 6의 FAF 회로와 같이 직렬로 배치될 수 있고, 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 지연 회로 또는 파형 신호 프로세서는, 지연 회로(130)에 입력될 수 있고 상기 지연 회로로부터 출력될 수 있는 일련의 디지털화된 음성 샘플을 비교하기 위한 음성 샘플 비교기(80)를 포함할 수 있다. 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 디지털 스트림은 마이크로프로세서를 이용하여 비교될 수 있다. 음성 샘플 비교기(80)는 희망 언어 패턴 또는 말더듬의 수 및/또는 검출된 비정상 언어 비율에 따라 시간 지연을 증가 또는 감소시키는 상기 지연 회로에 조절 신호를 출력할 수 있다.
장치(10)는 또한 마이크로폰에서 이어폰으로의 전송을 인터럽트하는 스위칭 회로, 즉 활성화 및/또는 비활성화 회로를 구비할 수 있다. 이와 같은 형태의 회로의 일례는 빌드그루베 등(Vildgrube et al.)에 의한 미국 특허번호 제 4,464,119호의 컬럼 4(일반적으로 라인 40-59 참조)에 개시되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로써 통합된다. 장치(10)는 배터리에서 수동으로 스위칭 파워 오프하는 것에 의해 또는 사용자의 말 그리고 대응하는 신호 입력이 소정의 임계값 레벨 이하로 떨어질 때 자동적인 스위칭에 의해 인터럽트되도록 구성될 수 있다. 이것은 사용자 말 이외의 소리가 상기 장치에서 전송되는 것을 방지할 수 있다.
택일적으로, 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 제한되는 것은 아니지만, 버킷-브리게이드(bucket-brigade) 회로와 유사한 아날로그 지연 회로와 같은 다른 지연 회로가 채용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 각 회로의 구성요소 및/또는 동작은, 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의해 고안된 것과 같은 적절한 FAF 신호를 발생하는 개별 또는 집적 회로 구성요소와 상호교체될 수 있다.
도 8은 인터페이스 장치(200)의 직렬(COM) 포트(215p)에서 나온 케이블(215)을 경유하는 컴퓨터(미도시)와 케이블(210)을 경유하는 콤팩트 치료 장치(10) 사이의 통신을 허용하는 데 사용되는 컴퓨터 인터페이스 장치(200)의 일례를 도시한다. 케이블(210)은 포트(212p)에서 인터페이스 장치(200)에 연결된다. 케이블(210)의 다른쪽 단부(213)는 콤팩트 치료 장치(10)의 하나 또는 그 이상의 구조에 연결되도록 구성된다. 인터페이스 장치(200)는 또한 전원 입력부(217)를 포함한다. 상업적으로 구입가능한 프로그래밍 인터페이스 기기는 컴퓨터 포트 및 FAF 치료 장치(10)에 해제가능하게 연결하는 CS44 프로그래밍 케이블에 연결하는 직렬 RS-232C 케이블을 구비하는 Micro-DSP Technology, LTD의 AudioPRO 기기이다. URL www.micro-dsp.com/product.htm 참조.
도 9는 케이블(210)의 일부의 확대 형태를 도시한다. 도시된 끝단부(213)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같은 각 콤팩트 치료 장치(10)에 직접 연결된다. 도 11은 외부에서 해제가능한 도어(10D)(이것은 배터리 도어일 수 있다)를 오픈함으로써 전형적으로 접근할 수 있는 액세스 포트(10p)가 인터페이스 케이블(210)를 디지털 신호 처리기(90)에 연결하는 데 사용되는 것을 도시한다. 도 10은 부착되는 케이블 끝단 접속부(213)를 구비한 두개의 크게 확대된 장치(10E)를 도시하는 데, 그 각각은 포드(10p) 상에 도어(10d)를 각각 구비할 수 있다. 도 10의 좌측에 도시된 장치(10)는 ITC 장치이거나 ITC 장치를 포함하는 반면에, 우측에 도시된 장치(10)는 ITE 장치이거나 ITE 장치를 포함한다. 그 각각은 귀-장치(10E)에 연결되도록 변형된 케이블 끝단 접속부(213)를 구비한다. ITC 장치 접속부(213)는 상기 ITC 장치의 코어에 들어가는 가늘게 연장된 부분을 포함한다.
도 12는 특별한 사용자 또는 조건에 맞추거나 개별화하기 위한 장치(10)의 프로그래머블 특징을 조정 또는 선택하는 데 사용되는 사용자 디스플레이 입력 인터페이스를 도시한다. 연관된 중심 주파수(250)(즉, n=8인 곳에서, 8개 밴드의 각각은 250Hz, 750Hz, 1250Hz, 2000Hz, 3000Hz, 4000Hz, 5250Hz, 7000Hz 중에서 대응하는 어느 하나에 중심을 각각 둘 수 있다)가 있는 각 "n" 밴드 이득 제어에 대한 이득 뿐만이 아니라 그 전체 이득도 조정될 수 있다. 전형적으로, n은 공간적으로 분리된 선택 중심 주파수를 가지는 약 2-20의 다른 밴드들 사이에 존재할 수 있다. DAF 실시에 있어서, 상기 지연은 사용자/프로그래머 또는 임상의사 셋-업 선택부(260)에 의해 증가 및 감소가 밀리 초 단위(최대로)로 조정될 수 있고, 마찬가지로 턴-오프될 수 있다. 상기 FAF는 희망 주파수를 클릭하여 선택함으로써 사용자 입력(270)을 통해 조정가능하다. 주파수 조정은 희망 헤르츠 증가 및 감소에 의해 조정가능할 수 있고, 상향, 하향 편이될 수 있고, 그리고 턴-오프될 수 있다. 옥타브 조정은 택일적으로 발생될 수 있고, 선택가능하다.
당업자에게 이해될 것으로서, 상기한 디지털 신호 처리기 및 다른 전자 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 제공될 수 있다. 그러므로, 다양한 구성요소들이 개별 요소로서 개시되었고, 이들은 실제적으로 소프트웨어 코드를 실행하는 입력 포트 및 출력 포트를 포함하는 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러에 의해, 커스텀 또는 하이브리드 칩에 의해, 개별 구성요소들에 의해 또는 상기한 것들의 조합에 의해 실시될 수 있다. 예를 들면, A/D 변환기(76)와, 지연 회로(78), 음성 샘플 비교기(80) 및 이득 증폭기(86) 중의 어느 하나 또는 그 이상은 프로그래머블 디지털 신호 처리기 장치로서 실시될 수 있다. 물론, 개별 회로 구성요소들은 또한 당업자에게 널리 알려진 바와 같이 인쇄 회로 기판에 개별적으로 실장되거나 또는 집적화될 수 있다. Wayne J. Staab, Digital Hearing Instruments, 38 Hearing Instruments No. 11, pp. 18-26 (1987)가 일반적으로 참조된다.
어떤 이벤트에 있어서, 상기 장치의 전자음향 동작 매개변수는 개별적으로 조정가능하고 제어가능한 파워 출력, 이득 및 적절한 전자음향 응답과 같이 주파수 응답 구성요소를 바람직하게 포함한다. 또한 착용자에게 조정가능한 볼륨 제어를 제공하면서, 고정된 최대 출력, 이득 및 주파수 응답을 가지는 고정된 회로가 또한 채용될 수 있다. 동작에 있어서, 상기 장치는 바람직하게 "저(low)" 최대 파워 출력, "마일드(mild)" 이득 및 상대적으로 "넓은(wide)" 그리고 "플랫(flat)" 주파수 응답으로 동작한다. 더 상세하게는, 보청기 특성의 미국 국가 표준 협회 사양 (ANSI S3.22-1996)의 표현으로, 상기 장치는 바람직하게 110 데시벨("dB")과 같거나 그 이하인 피크 포화 소리 압력 레벨-90("SSPL90")를 가지며, 고주파수 평균(HFA) SSPL90는 바람직하게 105dB를 초과하지 않는다.
어떤 실시예에서, 주파수 응답은 적어도 200-4000Hz 사이에 있을 수 있고, 더 바람직하게는 약 200-8000Hz 사이에 있을 수 있다. 특유의 실시예에서, 주파수 응답은 약 1000-4000Hz 사이의 보상 이득을 가지는 "플랫" 원위치 응답일 수 있다. 고주파수 평균(즉, 1000, 1600 그리고 2500) 풀-온(full-on) 이득은 전형적으로 10-20dB 사이에 있다. 예를 들면, 상기 보상 이득은 자연적인 외부의 귀 공명 손실에 순응하도록 1000-4000Hz 사이에서 약 10-20dB일 수 있다. 이 같은 자연적인 귀 공명은 일반적으로, CIC, ITE, ITC 또는 BTE 장치로부터의 귀 몰드가 채용될 때, 외이도(外耳道) 또는 귓바퀴를 채우는 것에 기인한다. 전체 고조파 왜곡은 10% 이하일 수 있고, 전형적으로는 약 1% 이하일 수 있다. 최대 포화 소리 압력은, 95-100dB SPL의 고주파 평균 및 35dB이고 전형적으로는 30dB 이하인 등가 입력 잡음을 가지는, 약 105dB SPL일 수 있다. 도 13은 무(non)-변경 설정에서 전형적인 장치의 주파수 응답 곡선의 예를 도시하는 그래프로 ITC 및 CIC 장치(통상적으로 말더듬 병상을 치료하는 데 사용되는)에 대한 전형적인 커플러 주파수 응답의 예를 도시한다.
도 14는 예시적인 CIC 구성 장치의 주파수-변경 성능을 도시한다. 합성 모음 [ae]는 커플러 응답이 기록되는 동안 상기 장치의 사운드 필드에서 발생되었고 재생되었다. 세개의 기록은 각 장치로 이루어졌다: 하나는 변경없이 이루어졌고, 하나는 상향의 최대 주파수 편이로 이루어졌고, 하나는 하향의 최대 주파수 편이로 이루졌다. 이 실험은 원래 기본적으로 말더듬 병상에 대한 동작 성능을 확인하는 데 목적이 있었지만, 무-변경 주파수 응답과 관련한 주파수 변경 동안 포르만트 주파수의 순수한 편이는 명백하다. 유사한 결과는 ITC 모델에서 획득되었다.
본 발명은 아래의 무-제한(non-limiting) 실례들에서 더 상세하게 설명된다.
실례들
참가자들
참가자들은 27명의 학생들로서, 지역 동부 노스 캘롤라이나(North Carolina) 중학교에 다니는 15명의 정상 읽기 6학년 학생들과, 읽기가 지연되고 있는 것으로 학교에서 진단된 12명의 6학년 학생들이었다. 상기 참가자들의 전부는 우드콕 존슨 읽기 숙달도 검사-개정판(Woodcock Johnson Reading Mastery Test-Revised)(WRMT-R)의 읽기 능력 점수가 읽기 능력을 판단했다. 정상 읽기 능력은 나이에 적절한 점수로서 정의되었다. 지연된 읽기 능력은 상기 나이에 적절한 점수와 관련하여 1년 또는 2년 지연된 것으로 정의되었다. 모든 참가자들은 부모들 또는 학교 직원에 의해 보고된 정상적인 또는 교정된 시력 뿐만 아니라 스크리닝 프로토콜(screening protocol)에 의해 판단된 것으로 정상적인 양쪽 청취 민감도를 가졌다. 또한, 언어 스크리닝(언어 기능-3의 임상적 평가; Clinical Evaluation of Language Functions-3)에 대한 통과 점수 및 수용적 한-단어 그림 어휘(피버디 그림 어휘 검사-III; Peabody Picture Vocabulary Test-III)에 대한 평균 점수가 참가를 위해 요구되었다.
자료 및 기기
연구 시험은 참가자의 중학교의 조용한 방에서 수행되었다. 각 실험조건에 대하여, 상기 실험자들은 형식적 읽기 검사(Formal Reading Inventory)(Wiederholt, 1986)의 세 구절을 읽었는 데, 무(non)-변경 피드백(NAF) 및 주파수 변경 피드백(FAF) 모두에서, 한 구절은 3학년 레벨에 있는 것으로 알려졌고, 한 구절은 6학년 레벨에 있는 것으로 알려졌고, 그리고 한 구절은 9학년 레벨에 있는 것으로 알려졌다. 상기 각 구절을 읽은 다음에, 상기 참가자들은 기록된 자료의 이해력을 확인하는 5가지 복수 선택 질문을 읽고 응답했다.
FAF 조건에 대해서, 오디오-보컬(audio-vocal) 폐루프 피드백 장치는 참가자의 음성을 생성하기 위해 필터를 통과한 마이크로폰의 음성 출력, 참가자의 정상적인 말소리의 1/2 옥타브를 구성했다. 참가자의 음성은 지연됨이 없이 표준 헤드폰을 통과하여 상기 참가자에게 다시 제공되었다.
진행절차
참가자들은 시험실로 오게 되어, WRMT-R과, 언어 기능-3 스크리닝의 임상적 평가, 및 피버디 그림 어휘 검사-III를 받았다. 짧은 휴식후에, 그들은 시험실로 되돌아 왔고, 읽기 과제와 조건이 그들에게 설명되어졌다. 변경 피드백 조건을 위해, 상기 참가자는 자기 이름과 다니는 학교를 말하도록 요청받았고, 10까지 셀것을 요청받았다. 조건과 과제는 상기 참가자들에게 무작위로 추출되었다. 형식적 읽기 검사의 A형 및 B형은 어떤 참가자들이 과제 1에 대한 A형을 가지면 다른 참가자들은 B형을 갖도록 참가자들의 조건 사이에서 무작위로 추출되었다. 구절의 레벨 또한 시험중에 3학년, 6학년, 9학년 구절이 다른 지점에 존재하도록 무작위로 추출되었다. 과제는 모든 참가자들에게 대등하게 되었다. 모든 읽기 과제와 조건은 디코딩 에러에 대한 후 점수처리를 위해 오디오-테이프 및 비디오-테이프로 기록되었다.
측정
두개의 청취 조건에서, 이해력 점수와 디코딩 에러가 결정되었다. 이해력 점수는 퍼팩트 점수를 딴 각 구절에 대한 교정수가 5개인 것에 기초되었다. 디코딩 에러에 대한 점수가 두가지 형태로 계산되었다: 매 구절 마다의 전체 에러 수 및 각 구절에 대한 디코딩 에러의 각 형태에 대한 전체. 각 구절의 읽기 디코딩 에러는 삽입/부가(단어 삽입 또는 본래 텍스트에 있지 않은 구문의 일부 삽입), 자체 교정(실제로 틀린 단어가 사용된 후에 에러를 교정), 생략(한 단어 또는 구절에서 단어를 버림), 대체(의미적으로 또는 기능적으로 어느 한쪽으로 적절한 단어를 사용), 부분-단어 반복(디코딩의 처리에서 단어의 일부분의 반복) 또는 전체-단어 반복(구문의 나머지를 계속해서 읽기 전에 완전한 단어들을 반복)으로서 부호화되었다.
결과
그룹의 함수로서 참가자의 평균 이해력 점수와 읽기 레벨 및 청각 피드백이 도 15에 도시된다. 도 16은 그룹의 함수로서 참가자의 평균 읽기 에러와 읽기 레벨 및 청각 피드백을 도시한다.
세개-요소가 혼합된 변수 분석(ANOVA)이 그룹의 함수로서 전체 이해력 점수와, 읽기 레벨 및 청각 피드백에서의 평균 차이를 조사하기 위해 착수되었다. 그룹과 레벨의 의미있는 주요한 효과가 밝혀졌다(각각 p = .0007 그리고 .0001). 그룹 효과에 의한 의미있는 피드백이 또한 밝혀졌다(p = .0030). 다른 모든 상호작용은 의미가 없었다(p > .05). 일반적으로, 읽기 레벨이 증가했을 때, 이해력은 감소했다. 정상적인 읽기 참가자들은, 기대한 대로, 읽기 지연된 참가자들 보다 더 좋은 이해력을 가졌다. 자유 대조의 단일 단계가 그룹 상호작용에 의한 의미있는 청각 피드백을 조사하기 위해 채용되었다(도 17 참조). 상기 읽기 지연된 참가자들은, NAF 대 FAF (p = .41)에서 상기 정상적인 읽기 참가자들 간에 차이가 없을 때, FAF (p = .0002)에서 상당히 더 높은 이해력을 가졌다. 상기 읽기 지연된 참가자들은, FAF (p = .18)에서 그룹 간에 차이가 없을 때, NAF (p = .0001)에서 상기 정상적인 읽기 참가자들 보다 상당히 낮은 이해력을 가졌다.
세개-요소가 혼합된 ANOVA는 그룹 함수로서 평균 읽기 에러, 읽기 레벨 및 청각 피드백에서의 차이를 조사하기 위해 채용되었다. 레벨의 의미있는 주요한 효과가 밝혀졌다 (p = .0001). 그룹 효과에 의한 의미있는 청각 피드백(도 18 참조)이 또한 밝혀졌다 (p = .0030). 다른 주요한 효과 및 상호작용은 의미가 없었다 (p > .05). 일반적으로, 읽기 레벨이 증가했을 때, 에러도 증가했다. 자유 대조의 단일 단계가 그룹 상호작용에 의한 의미있는 청각 피드백을 조사하기 위해 채용되었다(도 18 참조). 상기 읽기 지연된 참가자들은, NAF 대 FAF (p = .14)에서 상기 정상적인 읽기 참가자들과 에러에서 차이가 없을 때, NAF 대 FAF (p = .0007)에서 상당히 더 높은 에러를 가졌다. 상기 읽기 지연된 참가자들은, FAF (p = .61)에서 그룹 간에 차이가 없을 때, NAF (p = .0095)에서 상기 정상적인 읽기 참가자들 보다 상당히 더 많은 에러를 가졌다.
전술한 내용은 본 발명의 실례이고, 제한적인 것으로 해석되는 것은 아니다. 본 발명의 몇가지 예시적인 실시예가 개시되었지만, 당업자들은 본 발명의 신규한 교시 및 이점에서 실질적으로 벗어나지 않고 상기 예시적인 실시예에서 많은 변형물들이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 상기의 모든 변형물들은 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 고려된다. 청구범위에서, 수단-플러스-기능 구절들은, 사용되는 곳에서, 인용된 기능을 수행하는 것으로 본 명세서에 개시된 구조 및 구조적인 등가 뿐만 아니라 등가 구조를 포함하는 것으로 고려된다. 그러므로, 전술한 내용은 본 발명의 실례이고 개시된 특정한 실시예에 한정되는 것으로 해석되지 말아야 되고, 다른 실시예들 뿐만 아니라 개시된 실시예들의 변형물들도 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 것으로 고려된다는 것을 이해해야만 한다. 본 발명은 본 명세서에 포함되는 청구범위의 등가물과 함께 이어지는 청구범위에 의해 정의된다.
Claims (68)
- 커뮤니케이션 능력이 손상되거나 저하된 비(非; non)-말더듬 병상이 있는 환자를 치료하기 위한 방법에 있어서,비-말더듬 병상이 있는 환자가 말하고 이야기하는 동안 주파수 변경 청각 피드백(frequency altered auditory feedback; FAF) 신호를 상기 환자에게 가하여 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 환자의 아날로그 청각 신호를 제1 주파수로 수신하는 단계,상기 신호를 주파수 도메인의 디지털 신호로 변환하는 단계,약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 상기 디지털 신호의 주파수를 변경하는 단계,상기 신호를 시간 도메인의 아날로그 신호로 다시 변환하는 단계, 및상기 주파수 변경 피드백 신호를 상기 수신 단계 후에 조금 있다가 사용자에게 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 FAF 신호를 가하는 단계는 상기 사용자의 귀에 의해 지지되고 정상적인 동작시 외부 연결선이 없는 하우징을 포함하는 콤팩트 장치를 사용하는 단계를 포함하고, 상기 가해진 주파수 변경 청각 신호는 약 +/- 2 옥타브 사이의 범위 내에서 소정의 크기로 편이되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 장치는 BTE, ITE, ITC 또는 CIC 장치 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자는 진단 학습 장애("LD")를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 읽기 장애 또는 손상이고, 상기 가하는 단계는 상기 환자의 읽기 능력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 실독증(失讀症)인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 주의력결핍장애("ADD") 및/또는 주의력결핍과잉행동장애("ADHD")인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 자폐증인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 정신분열증인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 진행성 퇴행 신경계 질환인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 파킨슨 병인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 알츠하이머 병인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 뇌 상해, 손상 또는 외상인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 실독증(失讀症)인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 애스퍼시스(asphasis), 디스프락시아(dyspraxia), 구음(構音) 장애 및 부전 실어증(不全失語症) 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 주파수 편이 변경을 프로그램적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자는 취학전 어린이인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자는 초등학교 어린이인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자는 10대인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 환자는 성인인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 환자는 중년인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 환자는 중장년인 것을 특징으로 하는 방법.
- 주파수 변경 청각 피드백을 사용하여 커뮤니케이션 능력에 손상 또는 장애를 나타내는 비-말더듬 병상 또는 장애가 있는 환자를 치료하기 위한 방법에 있어서,(a) 정상적인 동작 동안 외부 연결선이 없고 환자의 말과 연관된 청각 신호를 수신하도록 구성된 귀-지지형 장치를 개인의 적어도 한쪽 귀에 근접시켜 위치시키는 단계로서, 상기 장치는 상기 개인의 외이도 중의 적어도 어느 한쪽과 통신 상태에 있도록 이루어지는 단계;(b) 상기 환자의 말과 연관된 청각 신호를 상기 장치에서 수신하는 단계;(c) 상기 장치에서 상기 수신된 청각 신호와 관련하여 약 +/- 2 옥타브 사이에서 연관된 주파수 편이를 가지는 주파수 변경 청각 피드백 신호를 발생시키는 단계; 및(d) 상기 주파수 변경 청각 피드백 신호를 상기 환자의 적어도 한쪽 외이도에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 파킨슨 병이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 자폐증이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 읽기 무능력 또는 장애이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 읽기 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 애퍼시스(aphasis)이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 구음(構音) 장애이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 디스프락시아(dyspraxia)이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 진단 학습 장애("LD")이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 향상된 학습을 촉진시키는 치료로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 읽기 장애 또는 손상이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 읽기 능력을 향상시키는 치료를 제공하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 주의력결핍장애("ADD") 및/또는 주의력결핍과잉행동장애("ADHD")인 것을 특징으로 하는 방법.
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- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 정신분열증이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 진행성 퇴행 신경계 질환이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제36항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 알츠하이머 병인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자 비-말더듬 병상은 뇌 상해, 손상 또는 외상이고, 상기 위치시키는 단계 및 전송 단계는 상기 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 치료로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 주파수 변경을 소정 간격으로 프로그램적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 환자는 취학전 어린이인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 환자는 초등학교 어린이인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 환자는 10대인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 환자는 성인인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 환자는 중장년인 것을 특징으로 하는 방법.
- 커뮤니케이션 능력이 손상된 또는 저하된 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 장치에 있어서,비-말더듬 병상이 있는 환자가 말하고 이야기하는 동안 주파수 변경 청각 피드백(FAF) 신호를 상기 환자에게 가하여 환자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제45항에 있어서,상기 환자의 아날로그 청각 신호를 제1 주파수로 수신하기 위한 수단;상기 신호를 주파수 도메인의 디지털 신호로 변환하기 위한 수단;약 +/- 2 옥타브 범위 내에서 상기 디지털 신호의 주파수를 변경하기 위한 수단;상기 신호를 시간 도메인의 아날로그 신호로 다시 변환하기 위한 수단; 및상기 주파수 변경 피드백 신호를 수신 단계 후에 조금 있다가 사용자에게 가하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제45항에 있어서, 상기 FAF 신호를 가하기 위한 수단은 상기 사용자의 귀에 의해 지지되고 정상적인 동작 동안 외부 연결선이 없는 적어도 하나의 하우징을 갖는 휴대용 콤팩트 장치를 포함하고, 상기 변경 청각 주파수는 약 +/- 2 옥타브 사이의 범위 내에서 소정의 크기로 편이되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제47항에 있어서, 상기 장치는 BTE, ITE, ITC 또는 CIC 장치 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 커뮤니케이션 손상을 포함하는 비-말더듬 병상을 치료하기 위한 휴대용 장치에 있어서,(a) 사용자 귀에 의해 지지되도록 구성되며, 대향하는 말단 표면 및 인접 표면을 갖는 하우징으로서, 적어도 상기 인접 표면은 사용자의 외이도에 위치되도록 구성되는 하우징; 및(b) 상기 하우징 내에 포함된 신호 처리기로서:(i) 상기 사용자의 말과 연관된 청각 신호에 응답하여 입력 신호를 발생하는 수신기;(ii) 주파수 변경 청각 신호를 발생하도록 상기 수신기와 동작가능하게 연관된 주파수 변경 청각 피드백 회로; 및(iii) 상기 하우징에 포함되고, 주파수 변경 청각 신호를 상기 사용자에게 전송하기 위해 상기 주파수 변경 청각 피드백 회로와 동작가능하게 연관된 송신기를 포함하는 신호 처리기; 및(c) 상기 신호 처리기에 전원을 공급하기 위해 상기 신호 처리기와 동작가능하게 연관된 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 ITE 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 ITC 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 CIC 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 BTE 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 신호 처리기는 외부적으로 조정가능한 주파수 편이를 갖는 디지털 프로그래머블 신호 처리기인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 신호 처리기는 디지털 신호 처리기이고, 상기 수신기는 마이크로폰이고, 상기 마이크로폰은 상기 디지털 신호 처리기에 통합된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 주파수 변경 청각 피드백 회로는 약 +/- 2 옥타브 사이의 범위 내에서 주파수 편이를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 진행성 신경계 퇴행 질환을 치료하기 위해 사용되는 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제57항에 있어서, 상기 장치는 파킨슨 병을 치료하기 위해 사용되는 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 자폐증을 치료하기 위해 사용되는 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 읽기 무능, 손상 또는 장애를 치료하기 위한 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 사용자의 커뮤니케이션 능력을 향상시키도록 애퍼시스(aphasis), 구음 장애, 디스프락시아(dyspraxia) 또는 뇌 상해 중에서 적어도 어느 하나를 치료하기 위해 사용되는 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 진단 학습 장애를 치료하도록 구성된 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 ADD 및/또는 ADHD를 치료하도록 구성된 치료 장치인 것을 특징으로 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 초등학교 어린이 귀에 삽입가능하도록 구성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 취학전 어린이 귀에 삽입가능하도록 구성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 10대 귀에 삽입가능하도록 구성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 장치는 성인 귀에 삽입가능하도록 구성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제67항에 있어서, 상기 장치는 노령자 귀에 삽입가능하도록 구성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
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