KR20120031506A - 뇌파를 탐지하도록 적응된 보청기 및 보청기 적응 방법 - Google Patents

Abstract

증폭기(303, 309, 317), 입력 변환기(301), 출력 변환기(824) 및 신호 처리 장치(825)를 포함하고 상기 증폭기(303, 309, 317)와 상기 신호 처리 장치(825)가 접속되어 있는 보청기로서, 뇌파 등의 전기 신호를 검출하도록 적응된 적어도 2개의 전극(201~205)- 상기 적어도 2개의 전극(201~205)은 차동 증폭기(303, 309, 317)에 접속되며, 차동 증폭기(303, 309, 317)는 결국 신호 처리 장치에 접속됨- 과; 검출된 신호에 따라서 보청기의 동작을 수정하는 수단을 더 포함한 보청기가 제공된다. 본 발명은 또한 보청기를 적응시키는 방법을 제공한다.

Description

뇌파를 탐지하도록 적응된 보청기 및 보청기 적응 방법{A HEARING AID ADAPTED FOR DETECTING BRAIN WAVES AND A METHOD FOR ADAPTING SUCH A HEARING AID}

본 발명은 일반적으로 뇌파를 측정하고 측정된 신호에 따라서 신호 처리를 조정할 수 있는 보청기에 관한 것이고, 특히 증폭기, 입력 변환기, 출력 변환기 및 신호 처리 장치를 포함하고 상기 증폭기와 상기 신호 처리 장치가 접속되어 있는 보청기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 보청기의 적응 방법에 관한 것이다.

특히 의학 분야에서, 뇌파를 측정하고자 하는 환자(이하에서 간단히 하기 위해 "환자"라고 표시한다)의 두피에 전극을 배치하여 뇌파를 측정하고, 그 측정된 뇌파를 적당한 장비를 이용하여 관찰하고 처리하고 해석하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 전형적으로, 그러한 장비는 뇌파 측정기(electroencephalograph)이고, 이 뇌파 측정기에 의해 소위 뇌전도(electroencephalogram; EEG)가 달성될 수 있다. 이러한 EEG는 환자 뇌의 신경 연접부(synapse) 사이에서 흐르는 전류에 의해 환자 두피의 표면에서 발생된 전위를 측정함으로써 환자 뇌에서의 전기적 활동의 측정치 및 기록을 제공한다. 의학 분야에서 EEG를 각종 진단 목적으로 사용한다.

이러한 용도의 시스템은 환자의 적어도 하나의 귀와 접촉하게 배치된, 즉 외이부(outer ear part) 위에 배치되거나 이도(ear canal) 내에 배치된 전극을 사용하여 뇌파를 측정하는 것에 관하여 설명하는 WO-A1-2006/047874호에서 공지되어 있다. 측정치는 특히 간질성 발작의 징후를 탐지하기 위해 사용된다. WO-A1-2006/047874호는 또한 전극들을 각각 검출 전극과 기준 전극으로서 한쌍으로 이용하는 것에 관하여 기술하고 있으며, 이러한 구성은 뇌파 측정기 분야에서 잘 알려져 있다.

또한, WO-A1-2008/116462호에는 보청기를 이용하여 테스트 자극 신호를 발생하고 이 신호를 환자에게 청각 자극으로서 전송함으로써, 및 환자의 두피에 배치된 별도의 전극을 이용하여 상기 청각 자극 신호에 대한 뇌파 응답을 탐지하고 상기 뇌파 응답을 처리를 위해 뇌파 측정기와 같은 전기생리학적 기구에 전송함으로써 환자의 청취 능력을 측정하는 것에 관하여 기술되어 있다.

그러나, 적어도 공지된 시스템의 신호 처리 장치는, 복잡할 뿐만 아니라 고가의 복잡한 장비를 사용해야 하기 때문에, 자격있는 사람에 의해 사용 및 운용되도록 제한된다. 더 나아가, 대부분의 경우에 전극의 배치 및 일부 경우에 환자의 두피 및/또는 머리의 각 부분에서의 관련 배선은 공지의 시스템이 연구실 외부 주변에서 사용하는 것이 덜 매력적이게 하고, 따라서 연구실 외부에서 뇌파 측정치의 사용과 관련된 장점의 이용이 오히려 성가신 것으로 되게 한다.

그러므로, 본 발명은 EEG와 같은 뇌파 측정치가 고가의 복잡한 장비를 사용하지 않고 또는 최소의 사용으로 가능하게 되는 보청기를 제공하는 것으로 목적으로 하며, 이러한 보청기는 복잡하지 않은 방법으로 일상 생활 중에 사용될 수 있고, 보청기의 뇌파 측정치의 사용과 관련된 장점이 연구실 외부에서 쉽게 활용될 수 있다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 상기 목적은 증폭기, 입력 변환기, 출력 변환기 및 신호 처리 장치를 포함하고 상기 증폭기와 상기 신호 처리 장치가 접속되어 있는 보청기로서, 뇌파 등의 전기 신호를 검출하도록 적응된 적어도 2개의 전극- 상기 적어도 2개의 전극은 차동 증폭기에 접속되며, 차동 증폭기는 신호 처리 장치에 접속됨 -과, 검출된 신호에 응답하여 상기 보청기의 동작을 수정하는 수단을 포함한 보청기를 제공함으로써 달성된다.

이것에 의해 환자의 뇌파가 모니터링 및 측정되고 그에 따라서 상기 측정된 뇌파가 보청기에서 내부적으로 처리될 수 있는 보청기가 제공된다. 이러한 보청기에 의해, 뇌파를 측정하고 측정된 신호를 처리하기 위해 더 이상 외부 장비를 사용할 필요가 없고, 이 보청기는 사용자가 착용하였을 때 두드러지지 않고, 따라서 연구실 외부에서 착용하는데 더 매력적이다.

본 발명에 따른 보청기를 사용함으로써 일상 생활 중에 뇌파를 측정할 수 있게 함으로써 여러 가지의 용도 및 장점을 갖는다.

가장 현저한 것은, 다소 놀랍게도, 뇌파 측정치를 이용하여 사용자가 청각 영상(acoustic image)의 어느 부분에 주의를 기울이는지 추정할 수 있다는 것이 본 발명자에 의해 알게 되었다. 이러한 추정의 상세한 것은 뒤에서 자세히 설명한다.

사용자가 청각 영상의 어느 부분에 주의를 기울이는지 측정될 수 있을 때, 이 정보는, 사용자가 보청기를 적응시키기 위해 의식적으로 행동할 필요없이, 사용자가 주의를 기울이는 청각 영상의 특정 부분에 대한 최적의 가해성(intelligibility)을 얻기 위해 보청기를 적응시키도록 보청기 알고리즘에 대한 가치있는 피드백으로서 사용될 수 있다. 이러한 보청기 제어는 사용자가 복잡한 청각 영상의 특정 부분에 집중되는 상황에서 특히 유용하다. 이러한 상황은 예를 들면 보청기 사용자가 복수의 음원을 포함하는 청각 영상에서 특정인의 음성, 스피커 고지(announcement) 또는 음악 연주와 같은 특정 음원을 식별하려고 시도하는 경우일 수 있다.

이것은 청각 영상의 일부분을 강조 또는 억제하는 현재의 방법과 대조를 이룬다. 현재의 방법에서는 사용자가 예를 들면 음악 프로그램용으로 보청기의 프로그램을 수동으로 변경할 수 있고, 보청기의 마이크로폰을 사용함으로써 잡음의 존재가 검출될 수 있다. 이때 잡음은 보청기의 신호 처리 장치에서 적당한 알고리즘을 실행시킴으로써 억제될 수 있다.

보청기를 이용한 뇌파 측정과 관련된 다른 유익한 용도 및 장점으로는, 비제한적인 예를 들자면, 하기의 것들이 있다.

a) 청성 뇌간 반응(Auditory Brainstem Response;ABR)형 또는 청성 지속 반응(Auditory Steady State Response;ASSR)형 측정치를 이용한 자극으로서 원음 환경으로 사용자 청력 손실의 발전을 모니터링하여 보청기의 "즉석" 피팅("on-the-fly" fitting), 즉 필요할 때의 피팅을 가능하도록 하는 것.

b) 사용자로부터의 임의의 상호작용을 필요로 하지 않고 청력 임계치의 목적 영상(objective image)을 얻기 위해 예컨대 청성 뇌간 반응(ABR) 측정치를 이용하여 사용자의 청력 임계치를 측정하는 것. 이것은 인식 능력이 심하게 손상된 어린 아이 및 사람들과 관련해서 특히 바람직하다.

c) 예를 들면, EEG-인식을 이용하여 보청기를 제어하는 뇌-컴퓨터 인터페이스의 유형으로서 사용하는 것. 뇌-컴퓨터 인터페이스에서, 사용자는 생각을 소정의 동작, 예를 들면 보청기의 프로그램을 변경하는 것에 의식적으로 집중시킴으로써 보청기를 제어할 수 있다. 상기 소정의 동작은 탐지가능한 "생각", 예를 들면 실제로는 그렇게 행동하지 않고 오른팔을 움직이는 것을 상상하는 것과 같은 생각에 연결된다. 뇌-컴퓨터 인터페이스에서, EEG-신호는 그러한 이벤트를 탐지하기 위해 사용될 것이고, 따라서 원격 제어의 장소를 부분적으로 또는 완전하게 취할 수 있을 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 신호 처리 장치는 상기 적어도 2개의 전극에 의해 검출된 신호로부터 적어도 하나의 특징을 추출하는 특징 추출 수단 및 상기 특징 추출 수단에 의해 추출된 상기 적어도 하나의 특징을 분류하는 분류 수단을 포함한다. 이것에 의해, 측정된 뇌파 신호에 의해 운반되고 환자에 관한 소정의 지각 정보(perceptive information)를 포함한 하나의 특징에 대한 집중 가능성이 제공된다. 특징 추출 수단에 의해 추출되는 특정 특징은 보청기에 통합되는 특정 기능에 의존한다.

이 실시예는 전술한 바와 같이 사용자가 청각 영상의 어느 부분에 주의를 기울이는지 추정하기 위해 보청기를 이용하여 뇌파 신호 측정을 수행하고자 할 때 특히 유용하다.

바람직한 실시예에 따르면, 보청기는 특징 추출 수단에 접속된 마이크로폰을 또한 포함하고, 이것에 의해, 마이크로폰에 의해 검출된 청각 영상을 전극에 의해 검출된 신호의 처리시에 추가의 정보로서 사용할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 보청기는 상기 적어도 2개의 전극에 의해 검출된 신호를 미리 규정된 주의 등급(attention class) 집합과 비교하는 수단을 또한 포함하고, 따라서 보청기 사용자가 집중하는 청각 영상 부분에 대한 자동 탐지를 제공한다.

여기에서 사용되는 용어 "주의 등급"은, 비제한적인 예를 들자면, 주요 주의 등급인 "신호 유형", 즉 청각 영상에서 신호의 유형, 사용자의 "공간 집중" 및 사용자의 "정신 집중" 중의 하나 이상을 의미한다. 주요 주의 등급인 "신호 유형"은 음성, 음악, 잡음 등과 같은 하위 분류를 포함할 수 있다. 주요 주의 등급인 "공간 집중"은 넓음/좁음, 좌측/우측 등의 하위 분류를 포함할 수 있다. 주요 주의 등급인 "정신 집중"은 주변에서의 관심, 집중된, 이완된 등의 하위 분류를 포함할 수 있다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 보청기의 동작을 수정하는 수단은 상기 특징 추출 수단에 의해 추출된 적어도 하나의 특징에 응답해서 보청기의 동작을 수정하여 보청기 사용자에 의해 집중되는 청각 영상 부분에 대한 보청기의 자동 적응성을 제공한다.

바람직한 실시예에 따르면, 보청기의 동작을 수정하는 수단은, 특히 상기 신호 처리 장치에 의해, 검출 신호가 청력 임계치 측정, 청력 손실 측정, 주의 집중 측정 및 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 동작 측정 중의 적어도 하나의 특성을 포함하는 것으로 인식될 때 보청기에 의해 활성화된다. 이것에 의해, 보청기의 조정은 청력 임계치, 청력 손실, 주의 집중 및/또는 BCI 동작과 관련하여 수행될 것이고, 따라서 조정 처리를 단순화하고 검출 신호의 관련없는 특징에 기인하는 조정을 회피할 수 있다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 2개의 전극은 보청기의 일부, 바람직하게는 보청기의 플러그의 표면 상에 및/또는 표면 내에 배치되어, 상기 보청기가 사용자에 의해 착용되었을 때 상기 적어도 2개의 전극이 상기 사용자의 조직과 물리적 접촉을 하게 함으로써 뇌파 신호 검출시 향상된 품질 및 신호 강도를 제공하게 한다.

다른 실시예에 따르면, 보청기는 상기 2개의 전극과 접속된 유체의 도전성 겔(gel)을 포함하여 개선된 신호 검출 품질을 제공한다. 그러나, 이 목적으로 적합한 다른 일반적으로 공지된 전극 물질을 사용하여도 좋다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 적어도 2개의 전극은 은(silver) 전극이고, 이러한 전극은 사용자의 이도의 환경 조건에 노출될 때 특히 양호한 내구성을 제공한다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 보청기 시스템은 제1 보청기와 제2 보청기를 포함하고, 제1 보청기와 제2 보청기 중 적어도 하나는 본 발명의 제1 태양에 따른 보청기이며, 제1 보청기와 제2 보청기는 각각 증폭기를 포함하고, 제1 보청기와 제2 보청기 중 적어도 하나는 특징 추출 수단 및 분류 수단을 포함한 신호 처리 장치를 포함하고, 제1 보청기와 제2 보청기 중 적어도 하나는 제1 보청기 또는 제2 보청기에 각각 정보를 전송하는 전송 수단을 포함한다.

이러한 시스템에 의해, 예를 들면 사용자의 각 귀에서 2개의 보청기 각각에 의해 측정된 신호들을 비교할 수 있다. 이것에 의해, 각 귀의 음향 지각 능력 및 예컨대 청력이 측정되고 비교되고 모니터링될 수 있다.

좌뇌 반구(hemisphere)는 논리적 생각 처리를 수행하고 우뇌 반구는 더 추상적인 생각 처리를 수행하는 것으로 알려져 있기 때문에, 우측 보청기와 좌측 보청기는 각각, 나중에 비교가 행하여지는, 다른 생각 처리로부터 발생하는 다른 신호를 검출할 수 있다.

보청기 시스템의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 신호 처리 수단은 등급 결합 수단을 또한 포함하고, 상기 제1 보청기와 제2 보청기의 특징 추출 수단 및/또는 분류 수단 및/또는 등급 결합 수단은 각각 상기 전송 수단에 의해 상호접속되고, 상기 전송 수단은 무선이다. 이것에 의해, 보청기 시스템의 각 보청기 간의 특징 및/또는 측정치를 유선 또는 무선 접속에 의해 전송하고 이것에 의해 모니터링 및 비교하는 가능성이 제공된다. 무선 전송 수단을 사용하는 경우 사용이 특히 편리한 보청기 시스템이 제공된다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 사용자에 의한 사용 중에 보청기를 적응시키는 방법이 제공되는데, 이 방법은 본 발명에 따른 적어도 하나의 보청기를 제공하는 단계와, 바람직하게는 뇌파 기록(EEG)으로서 상기 사용자로부터의 뇌 신호를 측정하는 단계와, 검출된 신호에 응답하여 상기 보청기의 동작을 조정하는 단계를 포함한다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 측정된 신호를 미리 규정된 주의 등급 집합과 비교하는 단계를 또한 포함한다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 측정, 비교 및 조정하는 단계는 미리 정해진 빈도로 반복된다.

다른 특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비교하는 단계는 상기 신호 처리 장치에서 제1 알고리즘을 실행함으로써 상기 측정된 뇌 신호로부터 특징을 추출하는 단계 및 상기 신호 처리 장치에서 제2 알고리즘을 실행함으로써 상기 특징을 분류하는 단계를 포함한다.

이제, 비제한적인 예시적인 실시예에 따라서 및 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 보청기의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 보청기의 플러그를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 보청기의 차동 증폭기, 즉 "아날로그 전단"이라고 알려져 있는 신호 처리 경로의 초기 부분을 통한 신호 검출 경로의 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 보청기에서 특징 추출 및 분류 처리의 원리를 설명하는 흐름도이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 보청기 시스템에서 특징 추출 및 분류 처리의 원리의 3개의 다른 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 보청기의 완전한 신호 검출 및 처리 경로의 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 함께 본 발명에 따른 보청기 시스템의 완전한 신호 검출 및 처리 경로의 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 10a는 음성(점선) 및 음악(실선)에 각각 주의를 기울이는 환자로부터의 뇌파의 24회의 시도(trial) 측정의 결과에 대한 스펙트럼 분석의 결과를 나타내는 도면이다.
도 10b는 도 10a의 전력 스펙트럼의 20~35 Hz 간격에 대한 평균값 및 표준 편차를 나타내는 도면이다.
도 11은 음성("+"로 표시됨) 및 음악("o"로 표시됨)에 각각 주의를 기울이는 환자로부터의 뇌파의 24회의 시도 측정의 결과에 대한 자동 회귀 분석(AR-분석)의 결과를 나타내는 도면이다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 음성 및 음악에 각각 주의를 기울이는 환자로부터의 뇌파의 24회의 시도 측정에 대한 비대칭 분석의 결과를 보인 도로서, 도 12a는 모든 시도에 대한 평균 비대칭 비율(AR)을 보인 도이고, 도 12b는 각각의 시도에 대한 AR을 보인 도이며, 도 12c는 도 12b에 도시한 각각의 시도에 대응하는 값들의 평균 및 변화량을 나타내는 도면이다.
도 13은 환자가 눈을 뜨고 있을 때와 감고 있을 때에 대하여 각각, 및 추가의 자극없이, 도 2에 도시한 전극들 중의 하나에 대응하는 귓속 전극으로 실시된 측정의 결과를 나타내는 도면이다.

도 1은 귀걸이(behind-the-ear; BTE)형 컴포넌트(101), 사용자의 이도에 삽입하기 위한 플러그(103), 즉 귓속(in-thr-ear; ITE)형 컴포넌트, 및 BTE형 컴포넌트(101)와 플러그(103)를 접속하는 접속 수단(102)을 포함한, 본 발명에 따른 보청기의 바람직한 실시예를 나타낸 것이다. 플러그(103)는 표면 및 접속 개공(104)를 포함한다.

접속 개공(104)은 음향이 보청기로부터 사용자의 이도(ear canal)로 및 이것에 의해 고막(ear drum)까지 전달되게 하는 개공이다. 통상의 BTE형 보청기의 경우에, 접속 개공(104)은 접속 수단(102)과 직접 연결한다. 귓속 리시버(receiver-in-the-ear; RITE)형 보청기의 경우에, 접속 개공(104)은 접속 수단(102)과 리시버를 접속하기 위한 것이다.

플러그(103)와 같은 보청기 플러그는 사용자의 귀, 바람직하게는 이도에 맞도록 주문 설계되는 것이 바람직하다. 사용자의 귀, 바람직하게는 이도에 삽입될 때, 플러그(103)의 표면은 사용자의 귀 부근에서 귀의 조직과 물리적 접촉되게 놓여질 것이다. 본 발명에 따른 보청기는 원칙적으로 임의 유형의 보청기일 수 있다는 점에 주목한다.

도 2를 참조하면, 보청기는 뇌파와 같은 전기 신호를 검출하도록 적응된 5개의 전극(201, 202, 203, 204, 205)을 또한 포함한다. 뒤에서 자세히 설명하겠지만, 실제 검출은 기준점과 관련하여 수행되는 것이 바람직하다. 전극(201~205)들은 보청기의 플러그(206)(도 1에서는 103)의 표면 상에 배치된다. 대안적으로, 전극(201~205)들은 플러그(206)의 표면 내에 매립되거나, 또는 보청기의 다른 부분의 표면 상에 배치 또는 표면 내에 매립될 수 있다. 제공되는 전극(201~205)의 정확한 수는 도시된 5개의 전극(201~205)보다 많거나 더 적을 수 있고, 이것은 중요하지 않다. 그러나, 적어도 2개의 전극이 제공되는 것이 바람직하고, 그래서 전극들 중의 적어도 하나가 기준점으로서 작용하게, 즉 기준 전극으로 되게 하고, 나머지 전극들이 검출 전극으로 되게 하여 측정 신호의 품질을 개선할 수 있게 하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 전극(201~205)들은 하나의 전극이 기준 전극으로서 작용하고 하나 이상의 다른 전극들이 검출 전극으로서 작용하도록 무리를 지어서, 예를 들면 쌍으로 동작하도록 구성될 수 있다. 전극(201~205)은 은으로 제조되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 은은 인간의 이도에서 나타나는 가혹한 환경에 대한 양호한 내성을 제공하는 특성을 갖는 것으로 알려져 있기 때문이다. 그러나, 인간의 이도 내의 환경에 견딜 수 있는 임의의 적당한 물질이라면 원칙적으로 사용가능하다.

전극(201~205)에 의해 검출되는 신호의 품질을 더욱 개선하기 위해, 보청기는 전극(201~205)과 함께 도전성 겔(도시 생략됨)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 보청기의 전자 요소의 초기 부분의 실시예를 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 전자 요소의 이 초기 부분은 아날로그 전단(front-end)이라고 알려져 있다. 도시된 것처럼 아날로그 전단은 복수의 전극(전극 1 ~ 전극 N)에 접속된다. 도 3에서는 간단히 하기 위해 제1 전극(313)과 제N 전극(307)만이 도시되어 있고, 이 전극들로부터 입력 신호가 수신된다. 전극(307, 313)은 전극(307, 313)에 의해 검출된 신호를 수신하여 증폭하는 차동 증폭기(309, 317)에 각각 채널(308, 314)을 통하여 접속된다. 각각의 차동 증폭기(309, 317)는 또한 기준 전극(315)으로부터 채널(316)을 통하여 입력을 수신한다. 차동 증폭기(309, 317)는 각각의 아날로그-디지털 변환기(ADC)(311, 319)에 접속된다.

더 나아가, 전자 요소의 초기 부분은 도 3에서 마이크로폰(301)으로 도시된 입력 변환기를 포함한다. 마이크로폰(301)은 증폭기(303)에 접속된 마이크로폰 채널(302)을 통하여 아날로그 전단에 접속되고, 증폭기(303)는 ADC(305)에 접속된다. 이것에 의해, 마이크로폰(301)에 의해 검출된 청각 영상이 전극(307, 313, 315)에 의해 검출된 신호의 처리시에 추가 정보로서 사용될 수 있다.

ADC(305, 311, 319)는 증폭기(303) 및 차동 증폭기(309, 317)로부터 수신한 각각의 증폭된 신호(304, 310, 318)를 샘플링하여 시간적으로 분리되는 출력 신호(306, 312, 320)를 생성한다. 마이크로폰 신호(306)의 샘플링 주파수는 전극 신호(312, 320)의 샘플링 주파수와 다르다는 점에 주목한다. 각 ADC(305, 311, 319)로부터의 출력 신호(306, 312, 320)는 함께 신호 벡터(321)를 구성하고, 신호 벡터(321)는 s=s(i,n)으로 표시될 수 있다. 여기에서, i는 샘플링되는 신호의 시점, 즉 전극 번호 i를 나타내고 n은 샘플링 시간을 나타낸다. 이것에 의해, 신호 벡터(321)는 시간적 및 공간적 신호로서, 또는 시간 의존 벡터로서 간주될 수 있다. 신호 벡터(321)는 뒤에서 설명하는 것처럼 보청기의 후속 신호 처리를 위한 입력으로서 사용된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 보청기에서 특징 추출 및 특징 분류 처리의 원리가 도시되어 있다. 신호 벡터(401)(도 3에서는 321)는 특징 추출 수단(402)의 입력으로서 사용된다. 특징 추출 수단(402)으로부터의 출력은 하나 이상의 추출된 특징이고, 여기에서 "특징 벡터"(403)라고 부르며, 특징 벡터(403)의 추출된 특징들을 분류하는 분류 수단(404)의 입력으로서 사용된다. 분류 수단(404)의 출력은 적어도 하나의 주의 등급 표시자이고, 여기에서 사용하는 용어 "주의 등급"은 이 명세서의 앞에서 규정하였다. 표시자는 다수의 주의 등급 중의 하나를 표시하거나(강성 분류기), 각 주의 등급의 확률을 제공하는 확률 벡터(연성 분류기)일 수 있다. 이하에서, 분류 수단(404)의 출력은 "등급 벡터"(class vector)(405)라고 부른다. 등급 벡터(405)는 보청기의 다른 신호 처리 수단에서 사용되는 출력으로서 전송된다.

특징 추출 수단(402) 및 분류 수단(404)의 기능을 더욱 명확히 하기 위해, 특징 추출(f) 및 분류(c)를 신호 벡터(401)의 공간(S)의 맵핑을 감소시키는 차원(dimension)으로서 생각할 수 있고, 신호 벡터(401)는 고차원의 것이다.

f:S→F 및 c:F→C

여기에서 F는 더 낮은 차원의 특징 벡터(403)의 공간이고, C는 등급 벡터(405)를 구성하는 더 낮은 차원의 주의 등급들의 집합이다. 특징 추출(f) 및 분류(c)는 둘 다 개별 사용자에게 적응하도록 훈련되어야 하는 것으로 기대된다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 보청기 시스템에서 특징 추출 및 특징 분류 처리 원리의 제1 실시예가 도시되어 있다. 보청기 시스템은 도 5에서 점선 위에 도시된 제1 보청기, 예를 들면 좌측 보청기와, 도 5에서 점선 아래에 도시된 제2 보청기, 예를 들면 우측 보청기를 포함한다. 제1 및 제2 보청기는 둘 다 본 발명에 따른 보청기이고, 실질적으로 도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 설명한 것과 같다. 도시된 실시예에 있어서, 좌측 및 우측 보청기 각각에서, 실질적으로 위에서 설명한 것과 같은 아날로그 전단은 좌 신호 벡터(501)와 우 신호 벡터(506)를 각각 발생한다. 좌측 및 우측 보청기 각각에서, 각각의 신호 벡터(501, 506)는 도 4와 관련하여 설명한 유형의 특징 추출 및 분류 처리를 위한 입력으로서 사용된다. 따라서, 각각의 신호 벡터(501, 506)는 특징 추출 수단(502, 507)의 입력으로서 각각 사용되어 특징 벡터(503, 508)를 각각 생성하고, 특징 벡터(503, 508)는 그 다음에 분류 수단(504, 509)의 입력으로서 각각 사용되어 등급 벡터(505, 510)를 각각 생성한다.

더 나아가, 특징 추출 수단(502, 507)은 신호 벡터(501, 506)를 교환하도록 전송 수단(도 5에서 화살표로 표시됨)에 의해 상호접속된다. 전송 수단은 보청기 사이에서 양방향 통신용으로 적응된 무선 전송 수단이 바람직하지만, 원칙적으로 임의의 적당한 전송 수단일 수 있다. 이러한 보청기 시스템은 예를 들면 더 큰 신호량을 수집할 수 있고, 따라서 최종 신호 처리를 수행하는 신호 처리 장치에 더 많은 양의 정보를 제공할 수 있다.

전송 수단은 원칙적으로 전술한 것과는 다른 컴포넌트를 접속하는 보청기 간의 접속을 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시한 처리의 제2 실시예로서 도 6에 도시한 바와 같이, 보청기의 분류 수단(604, 609) 사이에 각각 상호접속이 제공되어 보청기 사이에서 특징 벡터(603, 608)의 교환을 각각 수행할 수 있다.

도 5에 도시한 처리의 제3 실시예로서 도 7에 도시된 것처럼, 도 7에서 하위등급 벡터(705, 711)라고 부르는 각각의 분류 수단(704, 710)의 출력을 교환하기 위한 상호접속을 제공하는 다른 가능한 구성이 있다. 이 경우에, 보청기 시스템의 각 보청기는 하위등급 벡터(705, 711)를 각각 결합하여 최종 등급 벡터(707, 713)를 각각 형성하는 등급 결합 수단(706, 712)을 또한 포함한다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 보청기에서 완전한 신호 획득 및 처리 경로를 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 보청기는 아날로그 전단(812)에 각각 접속되어 아날로그 전단(812)에 신호(802, 804, 806, 809, 811)를 전송하는 전극(801, 803), 기준 전극(805), 및 마이크로폰(807, 810) 형태로 도시된 입력 변환기를 포함한다. 아날로그 전단(812)의 출력, 즉 신호 벡터(813, 821)는 디지털 후단(825)에 공급된다. 디지털 후단(825)의 출력은 보청기의 출력 변환기에 공급되는 신호, 즉 도시된 예에서는 스피커(824)에 공급되는 스피커 신호(823)이다. 스피커(824)에 공급되는 스피커 신호(823)는 일반적으로 디지털 후단(824)에 배치된 디지털-아날로그 변환기(도시 생략됨)에 의해 달성되는 아날로그 신호이다.

디지털 후단(825)은 도 4와 관련하여 설명한 방법에 따른 특징 추출 및 분류를 위한 회로를 포함하고, 따라서 신호 벡터(813)에서 수행되는 특징 추출 수단(814) 및 특징 벡터에서 수행되는 분류 수단(816)을 포함한다. 디지털 후단(825)에서, 분류 수단(816)에 의해 획득된 등급 벡터(817)는 등급 벡터(817)의 주의 등급을 미리 규정된 주의 등급 집합과 비교하는 수단- 도 8에서는 최적화(819)로 표시됨 -에 대한 입력으로서 사용된다. 최적화(819)는 사용자가 관심을 집중시키는 음향 영상(sound image) 부분에 기초하여 보청기 알고리즘을 최적화하도록 의도된다. 예를 들면, 보청기의 잡음 감소는 음성을 들을 것인지 음악을 들을 것인지에 따라서 다르게 수행되어야 한다. 이것을 시각화하는 한가지 방법은 비용 함수(cost function)의 개별적인 항의 가중치가 주의 등급에 의존하는 비용 함수를 그리는 것이다. 비용 함수는 또한 최적화되는 보청기 파라미터의 함수이다. 최적화(819)는 따라서 비용 함수의 최적치를 찾도록 적응된 비용 함수 및 수치 알고리즘을 포함한다. 최적화(819)에 대한 입력은 주의 등급이고 출력은 보청기 자체의 음향 처리에 영향을 주는 파라미터이다. 최적화(819)로부터의 출력(820)은 출력(820) 및 따라서 본질적으로 특징 추출 수단(814)에 의해 초기에 추출된 특징에 응답하여 보청기의 동작을 수정하는 수단을 포함한 보청기 신호 처리 유닛(822)에 공급된다.

또한, 신호 처리 유닛(822)은 보청기가 이도 내에 부정확하게 위치되었는지 또는 잘못 기능하고 있는지를 사용자에게 예를 들면 청각적으로 알리기 위한 수단(도시 생략됨)을 포함할 수 있다.

또한, 신호 처리 유닛(822))은 마이크로폰에 의해 획득되고 아날로그 전단(812)으로부터 신호 처리 유닛(822))으로 직접 공급되는 신호(821)를 처리하는 수단(도시 생략됨)을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 예를 들면 지향성 시스템, 콤프레서, 잡음 저감 수단 및 피드백 소거 수단을 포함할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 함께 좌측 보청기(914)(도 9a)와 우측 보청기(928)(도 9b)를 포함하는 본 발명에 따른 보청기 시스템에서 완전한 신호 획득 및 처리를 나타내는 흐름도를 나타낸 것이다. 좌측(914) 및 우측(928) 보청기는 둘 다 도 8과 관련하여 설명한 유형과 실질적으로 동일한 보청기이다. 그러나, 보청기 시스템은 보청기(914, 928)들 사이에서 정보를 교환하기 위한 바람직하게는 무선 전송 수단인 전송 수단(915)을 추가로 포함한다. 보청기 시스템의 기능은 특징 추출 수단(907, 922)뿐만 아니라 분류 수단(908, 923)이 도 5, 도 6 및 도 7과 관련하여 설명한 방법 중의 하나에 따라 수행된다는 점에서만 도 8에 따른 보청기의 기능과 다르다.

따라서, 전송 수단(915)은 일반적으로 보청기 시스템의 각 보청기(914, 928)의 2개의 선택적 컴포넌트 사이에서 접속을 형성하지만, 바람직하게는 도 5, 도 6 및 도 7 중 어느 하나에 따른 접속이 좋다. 또한, 전송 수단(915)은 보청기(914, 928) 사이에 형성된 접속이 희망 및/또는 필요에 따라 변경될 수 있게 적응될 수 있다.

이하에서는 기록된 EEG 데이터에 기초하여 본 발명에 따른 보청기의 신호 처리 장치에서 수행되는 신호 처리의 예를 상세히 설명한다. 이 예들은 사용자가 청각 영상의 어느 부분에 주의를 기울이는지, 즉 주의를 집중하는지 추정하기 위해 보청기를 이용하여 뇌파를 검출하는 다소 놀라울만한 가능성에 관한 것이다.

실험 구성

2개의 음원을 가진 스테레오 신호를 이용하여 실험을 구성하였다. 음원은 각각 연속적인 음성 및 음악이다. 음원의 위치는 스테레오 신호의 우측 채널로부터 오는 음성과 좌측 채널로부터 오는 음악으로 모든 시도에 대하여 고정되었다. 실험에서의 각 시도를 위하여 테스트 환자는 약 30초 동안 스테레오 신호를 청취하게 하였고 시도의 전체 길이 동안 음성 또는 음악에 포커스를 집중시키도록 및 각 시도들 사이에서 포커스를 변경하도록 명령이 주어졌다.

모든 시도에서 동일한 스테레오 신호를 연주함으로써, 주의에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되지 않은 요소들이 제거되게 하였다. 이것은 측정될 수 있는 음성 및 음악 각각에 대한 포커스 간의 차가 뇌의 인식 계층(cognitive layer)으로부터 "더 낮은" 지각 또는 감각 계층으로의 피드백으로부터 시작한다는 추정에 기초를 둔다.

실험은 주의에 직접적으로든 간접적으로든 관계되지 않은 뇌 응답에 조화되고(balance out) 외부 요소 및 소스에 또한 조화되도록 설계된다.

실험은 방음실(sound booth)에서 시행되었다. EEG-데이터 형태의 데이터가 gMOBIlab + 휴대용 생체신호 포착 시스템(8 전극, 단극 기록)을 이용하여 4명의 환자로부터 기록되었다. 환자들에게는 공간적으로 분리된 음악/음성 기록을 가진 동일한 오디오 트랙을 청취하고, 각 시도들 사이에서 그들의 주의를 음악으로부터 음성으로 또는 음성으로부터 음악으로 이전시키도록 요청하였다.

각 EEG 기록은 8 채널을 포함하고 샘플링 주파수는 256 Hz이었으며, 이것은 시행된 실험에서 뇌의 전기적 활동을 포착하는데 충분하다. 실험은 24회의 시도, 즉 음성에 주의를 집중시킨 12회와 음악에 주의를 집중시킨 12회에 걸쳐서 수행되었다.

실험 결과

a) 스펙트럼 분석

도 10a와 도 10b는 각 시도에 대하여 29초 타임 세그멘트에서 수행된 스펙트럼 분석의 결과를 나타낸 것이다. 길이 N(N은 100으로 설정됨)의 일련의 중복 창을 이용하여 전력 스펙트럼 밀도(Power Spectrum Density; PSD)를 수행하기 위해 주기도표(periodogram)를 적용하였다. 스펙트럼 분석은 소정의 주파수 대역에서 신호 에너지의 총량을 묘사한다.

음성을 점선으로 하고 음악을 실선으로 하여 도 10a에 도시한 평균 전력 스펙트럼이 창 데이터(windowed data)로부터 얻어졌다.

도 10b는 도 10a에 도시한 스펙트럼의 주파수 간격 20~35 Hz에서 총 에너지의 평균값 및 표준편차를 나타내는 도면이다. 음성에 주의를 기울인 시도는 "+"로 표시하고 음악에 주의를 기울인 시도는 "o"으로 표시하였다. 도 10b에 도시한 진폭에서의 큰 차이는 분류 수단을 획득할 수 있고 이것은 높은 성공률로 여기에서 시험하는 2개의 주의 등급, 즉 음성과 음악을 식별할 수 있음을 나타낸다.

b) 자동 회귀 분석(AR-분석)

자동 회귀 분석(Auto-Regressive analysis; AR-분석)은 전극에 의해 측정된 신호로부터 시간 영역 특징을 얻기 위해 적용될 수 있다. AR-분석에 의해 얻어진 특징은 스펙트럼 분석과는 달리 무차원의 것이다. 이것은 예를 들어서 전극과 피부 간의 변경된 접촉에 기인하는 신호 레벨의 변화가 계산된 특징에 영향을 주지 않는다는 점에서 큰 장점을 제공한다. AR-분석에 의해 얻어진 AR-계수는 신호의 시간적 상관 구조를 묘사한다.

AR-분석의 모델은 데이터 시퀀스(s₁, s₂, ..., s_N)에서의 현재 샘플(s_n)이 p개의 가장 최근의 샘플값(s_n-1, s_n-2, ..., s_n-p)의 선형으로 가중된 합으로서 예측될 수 있다고 추정한다. 모델 차수(order)는 p이고 데이터 길이(N)보다 더 작아야 한다. s_n의 예측된 값(

)은 다음과 같이 될 수 있다.

여기에서, a_pi는 AR 모델의 가중치이고, 가중치는 모델의 계수들을 나타낸다. 이 계수들을 계산하기 위해, 실제 값(s_n)과 예측된 값(

) 사이의 오차를 고려하여야 한다. 이 오차는 진행 예측 오차(forward prediction error)(e_pn)라고 부르고, 다음과 같이 될 수 있다.

예측 오차의 전력(E)은 모든 데이터 시퀀스에 대한 예측 오차의 제곱의 평균을 나타낸다.

마지막으로, AR-모델의 계수들은 아래의 방정식을 풂으로써 추정될 수 있다.

4~24 초의 시간 동안 전극으로부터의 시간 영역 특징을 얻기 위해 4차 AR-모델을 적용하였다. 각 신호는 길이가 100인 슬라이딩 창을 이용하여 먼저 분할되고 각 창의 데이터는 EMD-기반 필터링 기술을 이용하여 0.01 Hz ~ 45 Hz에서 필터링되었다. 각 창에서 AR-모델의 계수들이 결정되고 모든 시도에 대하여 평균화되었다.

도 11은 전술한 유형의 실험에서 얻어진 측정에 대해 수행된 AR-분석의 결과, 즉 AR-모델의 계수들을 나타낸 것이다. 음성에 주의를 기울인 시도는 "+"로 표시하였고, 음악에 주의를 기울인 시도는 "o"로 표시하였다. 도 11에 도시한 음성 시도와 음악 시도 간의 현저한 특징 차이는 분류 수단의 획득이 가능하고, 이것은 높은 성공률로 2개의 주의 등급, 즉 음성과 음악을 식별할 수 있음을 나타낸다.

c) 비대칭 분석

비대칭 분석에 의해, 비대칭률 및 평균 주파수 값이 결합되어 2D 도면을 생성할 수 있고, 이것은 채널 쌍에 대하여 각 시간 및 주파수에서 비대칭의 레벨을 표시한다. 그 다음에 특정 주파수 범위의 평균 비대칭 값이 결정되고 특징 식별을 위해 사용될 수 있다.

비대칭 분석은 경험 모드 분해(Empirical Mode decomposition; EMD)의 연장에서 발견되고, 이것은 이변수(bivariate) EMD(BEMD)라고 알려져 있다. 일반적으로 EMD는 개별적으로 순시 주파수에 기인할 수 있는 다수의 컴포넌트에서 신호를 필터링 또는 분해하는 데이터 구동형 분석 방법이다. BEMD로의 연장을 이용함으로써 2개의 신호는 동일한 또는 거의 동일한 켤레(conjugate)를 가진 다수의 컴포넌트로 분해된다. 이러한 컴포넌트 쌍의 폭(amplitude)으로부터 2개의 신호 사이의 비대칭을 그들의 평균 순시 주파수에서 계산할 수 있다.

2개의 EEG 채널(C₁, C₂)의 각 주파수에서의 비대칭률을 측정하기 위해, 복소 신호 z=C₁+jC₂가 먼저 BEMD로 분해된다. 복소 고유 모드 함수는 2개의 채널(C₁, C₂)에 대한 공통 주파수 성분의 집합을 제공한다. 그 다음에 힐버트 후앙 변환(Hilbert Huang transform)이 실수 성분 및 허수 성분에 각각 적용되어 대응하는 순시 진폭(a₁, a₂) 및 주파수(f₁, f₂)를 구한다. 이것을 기초로 비대칭률(R_A) 및 평균 주파수(f_mean)는 다음과 같이 구해질 수 있다.

이러한 비대칭 분석의 결과는 20회의 시도의 실험으로 및 그렇지 않으면 위에서 설명한 것처럼 하여 도 12a, 12b 및 12c에 도시되어 있다.

도 12a는 주파수 대역 3~14 Hz에 대한 평균 비대칭률을 나타낸 것이다. 음성에 주의를 기울인 시도는 점선으로 표시하고 음악에 주의를 기울인 시도는 실선으로 표시하였다.

도 12b는 주파수 대역 3~14 Hz에서 각각의 개별적인 시도에 대한 평균 비대칭률을 나타낸 것이다. 음성에 주의를 기울인 시도는 "+"로 표시하고 음악에 주의를 기울인 시도는 "o"으로 표시하였다.

마지막으로, 도 12c는 개별적인 시도에 대하여 도 12b에 도시한 값들의 평균 및 변화량을 나타낸 것이다. 음성에 주의를 기울인 시도에 대한 평균은 "+"로 표시하고 음악에 주의를 기울인 시도에 대한 평균은 "o"으로 표시하였다.

특히 도 12b 및 도 12c에 도시한 비대칭 분석은 음성에 주의를 기울인 시도가 일반적으로 음악에 주의를 기울인 시도보다 비대칭률이 더 높고, 따라서 분류 수단을 획득하는 가능성을 위한 증거에 기여하고, 이것은 높은 성공률로 2개의 주의 등급, 즉 음성과 음악을 식별할 수 있다. 비대칭 분석은 또한 특징 차이에 대한 최적의 주파수 대역이 환자들 간에 변화하는 것을 보여준다.

d) 귓속 전극에 의한 알파 대역 테스트

EEG의 잘 증명된 특성은 환자들이 뜬눈(eyes-open) 조건하에서보다 감은눈(eyes-closed) 조건하에서 강한 알파 대역 성분을 나타낸다는 것이다(약 10 Hz에서 나타남). 이 현상은 EEG 기록의 품질을 평가하기 위해 사용될 수 있다.

따라서, 환자는 감은 눈 조건과 뜬눈 조건하에서 추가의 자극없이 기록되었다. 도 2의 전극(204)에 대응하는 귓속 전극을 이용하여 얻어진 기록에 대한 스펙트럼은 도 13에 도시하였다. 예상한 대로, 알파 대역은 감은 눈 조건하에서 더 크다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 내이(inner ear)를 통해 얻어진 기록이 증명된 EEG 행동과 일치한다고 결론지을 수 있다. 이 결과들은 귓속 전극에 의해 측정된 EEG 데이터가 유효 EEG 데이터일 개연성을 보여준다.

마지막으로, 바람직한 실시예에 대한 상기 설명은 단지 예시한 것임에 주목해야 하고, 이 기술에 숙련된 사람이라면 청구범위로부터 벗어나지 않고 많은 변화가 가능하다는 것을 알 것이다.

Claims (18)

1. 상기 목적은 증폭기, 입력 변환기, 출력 변환기 및 신호 처리 장치를 포함하고 상기 증폭기와 상기 신호 처리 장치가 접속되어 있는 보청기로서:
   뇌파 등의 전기 신호를 검출하도록 적응된 적어도 2개의 전극- 상기 적어도 2개의 전극은 차동 증폭기에 접속되며, 차동 증폭기는 신호 처리 장치에 접속됨 -과;
   검출된 신호에 응답하여 상기 보청기의 동작을 수정하는 수단
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호 처리 장치는 상기 적어도 2개의 전극에 의해 검출된 신호로부터 적어도 하나의 특징을 추출하는 특징 추출 수단, 및 상기 특징 추출 수단에 의해 추출된 상기 적어도 하나의 특징을 분류하는 분류 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 특징 추출 수단에 접속된 마이크로폰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극에 의해 검출된 신호를 미리 규정된 주의 등급 집합과 비교하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보청기의 동작을 수정하는 수단은 상기 특징 추출 수단에 의해 추출된 적어도 하나의 특징에 응답해서 상기 보청기의 동작을 수정하는 것을 특징으로 하는 보청기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보청기의 동작을 수정하는 수단은, 특히 상기 신호 처리 장치에 의해, 검출 신호가 청력 임계치 측정, 청력 손실 측정, 주의 집중 측정 및 뇌-컴퓨터 인터페이스 동작 측정 중의 적어도 하나의 특성을 포함하는 것으로 인식될 때 상기 보청기에 의해 활성화되는 것을 특징으로 하는 보청기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 상기 보청기의 일부, 바람직하게는 상기 보청기의 플러그의 표면 상에 및/또는 표면 내에 배치되어, 상기 보청기가 사용자에 의해 착용되었을 때 상기 적어도 2개의 전극이 상기 사용자의 조직과 물리적 접촉을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 보청기.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극과 접속된 유체의 도전성 겔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 은 전극인 것을 특징으로 하는 보청기.
10. 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 보청기 시스템으로서, 상기 제1 보청기와 상기 제2 보청기 중 적어도 하나는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 보청기이며, 상기 제1 보청기와 상기 제2 보청기는 각각 증폭기를 포함하고, 상기 제1 보청기와 상기 제2 보청기 중 적어도 하나는 특징 추출 수단 및 분류 수단을 포함한 신호 처리 장치를 포함하며, 상기 제1 보청기와 상기 제2 보청기 중 적어도 하나는 상기 제2 보청기 또는 상기 제1 보청기에 각각 정보를 전송하는 전송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 신호 처리 수단은 등급 결합 수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 보청기 시스템.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 보청기와 상기 제2 보청기의 상기 특징 추출 수단 및/또는 상기 분류 수단 및/또는 상기 등급 결합 수단은 각각 상기 전송 수단에 의해 상호접속되는 것을 특징으로 하는 보청기 시스템.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 수단은 무선인 것을 특징으로 하는 보청기 시스템.
14. 사용자에 의한 사용 중에 보청기를 적응시키는 방법으로서:
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 보청기를 제공하는 단계와;
    상기 사용자로부터 뇌 신호를 측정하는 단계와;
    검출된 신호에 응답하여 상기 보청기의 동작을 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기 적응 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 측정된 신호를 미리 규정된 주의 등급 집합과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기 적응 방법.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 측정, 비교 및 조정하는 단계를 미리 정해진 빈도로 반복하는 것을 특징으로 하는 보청기 적응 방법.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 비교하는 단계는,
    상기 신호 처리 장치에서 제1 알고리즘을 실행함으로써 측정된 뇌 신호로부터 특징을 추출하는 단계와,
    상기 신호 처리 장치에서 제2 알고리즘을 실행함으로써 상기 특징을 분류하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보청기 적응 방법.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교하는 단계의 적어도 일부는 경험 모드 분해(Empirical Mode Decomposition;EMD)에 기초한 신호 처리를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 보청기 적응 방법.

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