Verfahren zum Verbessern der Hörqualität eines Menschen, Cochleaimplantat sowie Cochleaimplantatsystem
Einleitung / Abstract
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verbessern der Hörqualität eines Menschen mit Höreinschränkung mittels eines Cochleaimplantats vorgeschlagen. Das Cochleaimplantat weist eine externe Einheit auf und ist mittels Elektroden mit dem Hörapparat des Menschen wirksam verbunden.
Abb.1: (a) Reduziertes Sprachverstehen durch Hintergrundrauschen/Hintergrundlärm ohne binaurale Signalverarbeitungsstrategie, (b) Verbessertes Sprachverstehen durch Anwendung der speziellen Kompression zusammen mit einer konkreten binauralen Signalverarbeitungsstrategie.
Hintergrund
Drahtlose Kommunikation der Signalprozessoren von Cochlea-Implantaten mit externen Geräten wird heutzutage vielfach angewendet. Etwa können externe Mikrophone unmittelbar neben einer Lehrkraft aufgestellt werden, so dass die Stimme des Lehrers über das externe Mikrophon drahtlos an ein oder mehrere Signalprozessoren übertragen wird. Dies kann das Sprachverstehen von CI-Trägern in schwierigen Situationen deutlich verbessern. Ebenfalls bedürfen binaurale Signalverarbeitungsstrategien einer drahtlosen Kommunikation von Audiodaten. Diese verbinden Informationen von zwei CI-Signalprozessoren oder CI-Mikrophonen, um insgesamt das Sprachverstehen oder die Lokalisierung eines CI-Trägers zu verbessern.
In jedem Fall ist die dafür notwendige drahtlose Kommunikation energieintensiv. Da CIs aus Batterien ihre Energie beziehen, ist diese stark limitiert und die zu übertragenden Audiodaten werden üblicherweise komprimiert bevor sie drahtlos übermittelt werden. Dabei ist weiterhin wesentlich, dass die Kompression mit geringer Latenz erfolgt, so dass kein großer Zeitversatz zwischen Empfang und Versendung der Audiodaten entsteht.
Die hier vorgestellte Technologie umfasst einen neuartigen Ansatz zur Kompression und Übermittlung von Audiodaten für die drahtlose Kommunikation mit CI-Signalprozessoren.
Herkömmliche Audiokompressionsverfahren komprimieren typischerweise das von einem Mikrophon aufgenommene Audiosignal und erzielen dabei ungünstige Verhältnisse von Bitrate und Latenz. Dies beeinträchtigt im Allgemeinen entweder die Qualität der Audiosignale, die Batterielaufzeit oder das Empfinden des CI-Nutzers durch beeinträchtigte Signalverarbeitung in Folge hoher Latenzen.
Unser Ansatz ist, die Erregungsmuster, die Abfolge von Stromwerten, welche ein CI-Signalprozessor aus den Audiosignalen erzeugt, zu komprimieren. Diese können nach Kompression energieschonend drahtlos übertragen werden. Dazu wurde ein spezieller Kompressionsalgorithmus entwickelt, welcher latenzfrei und mit geringer Bitrate die Erregungsmuster, welche z.B. mit der Advanced Combinational Encoder Toncodierungsstrategie erzeugt wurden, komprimiert.
In Laborversuchen hat sich die Überlegenheit unseres Verfahrens gegenüber herkömmlicher Audiokompression gezeigt.
Mit der vorgestellten Technologie können insbesondere Audiodaten von externen Mikrophonen oder anderen Signalprozessoren drahtlos übermittelt werden. Allgemeiner kann jede drahtlose Audiosignalübertragung mittels der vorgestellten, spezialisierten Kompression von CI-Erregungsmuster implementiert werden.
Problemstellung
Bekannte Verfahren und Cochleaimplantate weisen den Nachteil auf, dass der Austausch von Daten und Informationen zwischen entfernten Geräten mit relativ hoher Datenrate und/oder Latenz erfolgen muss und damit ein hoher Umsatz von elektrischer Energie einhergeht oder Signalverarbeitungsalgorithmen beeinträchtigt werden sowie das Empfinden des CI-Nutzers beeinträchtigt werden kann.Lösung
Anstelle der Kompression des von den Mikrophonen der CIs erfassten Audiosignale werden die CI-Erregungsmuster komprimiert. Diese werden von der Toncodierungsstrategie der CIs erstellt. Beispiele für Toncodierungsstrategie sind u.a. Continuous Interleaved Sampling (CIS) Advanced Combinational Encoder (ACE) und der psychoakustische ACE.Vorteile
Anwendungsbereiche
Binaurale Signalverarbeitung für Cochlear-Implante, drahtloses Streaming von Audioinformationen an Cochlear-Implantate/Signalprozessoren.Sie können dieses Fenster schließen. Ihre Suchergebnisse finden Sie in dem vorherigen Fenster
