利用精细结构信息的通道选择系统和方法技术方案

示例性声音处理器1)将音频信号划分为M个分析通道，2)生成与所述M个分析通道相对应的M个精细结构信号，其中包括在所述M个精细结构信号中的每个精细结构信号表示用于包括在所述M个分析通道中的不同分析通道的精细结构信息，以及3)基于所述M个精细结构信号，仅选择包括在所述M个分析通道中的N个分析通道，以用于在刺激帧期间呈现给患者，其中N小于M。还公开了相对应的系统和方法。

Channel Selection System Based on Fine Structure Information

The example sound processor 1) divides the audio signal into M analysis channels, 2) generates M fine structure signals corresponding to the M analysis channels, including each fine structure signal in the M fine structure signals representing fine structure information for different analysis channels included in the M analysis channels, and 3) based on the M fine structure signals. Only N analysis channels included in the M analysis channels are selected for presentation to patients during the stimulation frame, where N is less than M. The corresponding system and method are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用精细结构信息的通道选择系统和方法
技术介绍
已经描述了用于耳蜗植入系统的各种M中的N个(NofM)通道选择策略，其中耳蜗植入系统仅刺激每个给定刺激帧中的可用电极的子集。在这些M中的N个通道选择策略中，耳蜗植入系统将传入的音频信号划分为M个分析通道(或简称为“通道”)，然后仅向患者呈现N个分析通道(例如，通过借助与N个分析通道相对应的多个耳蜗内电极施加表示包括在N个分析通道内的信号的电刺激)。许多传统的M中的N个通道选择策略是基于能量的。例如，根据传统的M中的N个通道选择策略操作的耳蜗植入系统可以仅选择具有最高能量(例如，最高振幅)信号的N个分析通道，以用于在特定刺激帧期间呈现给患者。这意味着包括在未选择的(即，较低能量)通道中的信息在该特定刺激帧期间不被传达给患者。遗憾的是，由于本文将要描述的原因，仅基于能量的M中的N个通道选择策略对于将精细结构信息并入到由人工耳蜗系统所利用的电极发射模式的耳蜗植入系统中可能不是最有效或最高效的。附图说明附图说示出各种实施例，并且是说明书的一部分。所示实施例仅是示例，而并不限制本公开的范围。在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。图1示出了根据本文描述的原理的示例性耳蜗植入系统。图2示出了根据本文描述的原理的人耳蜗的示意性结构。图3示出了根据本文描述的原理的声音处理器的示例性组件。图4示出了根据本文描述的原理的可以呈现给耳蜗植入患者的频域中的示例性音频信号。图5示出了根据本文描述的原理的利用精细结构信息的M中的N个通道选择策略的示例性实现方式。图6示出了根据本文描述的原理的示例性精细结构信号。图7示出了根据本文描述的原理的示例性电极发射模式。图8示出了根据本文描述的原理的采用时间修改并且利用精细结构信息的M中的N个通道选择策略的示例性实现方式。图9示出了根据本文描述的原理的示例性方法。具体实施方式本文描述了利用精细结构信息的通道选择系统和方法。如下所述，包括在与患者相关联的耳蜗植入系统中的示例性声音处理器可以1)将音频信号划分为M个分析通道，2)生成与M个分析通道相对应的M个精细结构信号，其中包括在M个精细结构信号中的每个精细结构信号表示用于包括在M个分析通道中的不同分析通道的精细结构信息，以及3)基于M个精细结构信号，仅选择包括在M个分析通道中的N个分析通道，以用于在刺激帧期间呈现给患者，其中N小于M。在一些示例中，声音处理器还可以生成与M个分析通道相对应的M个能量信号(例如，M个包络信号)。在这些示例中，可以基于M个精细结构信号和M个能量信号，来选择N个分析通道以用于在刺激帧期间用于呈现给患者。因为本文描述的M中的N个通道选择策略至少部分地基于与M个分析通道中的每一个相对应的精细结构信号，所以本文描述的系统和方法可以优化耳蜗植入系统的性能，所述耳蜗植入系统将精细结构信息并入到由耳蜗植入系统利用的电极发射模式中。如本文所使用的，“精细结构信息”包括除信号的包络之外的信号的波形(例如，由耳蜗植入系统检测的传入音频信号)中包含的信息，并且可以由波形中相对快速的幅度波动表示。将精细结构信息传递给人工耳蜗植入患者(例如，通过将精细结构信息并入到耳蜗植入系统所利用的电极发射模式中)可以例如促进患者对时间音调(例如，音乐和/或声音音调)的增强的感知、帮助患者确定音频信号源的空间位置、补偿低时间分辨率、和/或以其他方式改善患者的听力体验。如本文所使用的，“电极发射模式”指定表示音频信号的刺激脉冲何时将由耳蜗植入系统传递到与M个分析通道相对应的电极，以便将音频信号呈现给患者。电极发射模式可以影响对呈现给患者的音频信号的各种特性的患者感知。例如，通过将包含在音频信号内的精细结构信息并入到电极发射模式中(例如，通过使用精细结构信息来确定由耳蜗植入系统利用的电极发射模式)，耳蜗植入系统可以增强对音调的患者感知和/或以其他方式改善患者的听力体验。精细结构信息可以以任何合适的方式并入到由耳蜗植入系统利用的电极发射模式中。例如，关于特定分析通道，声音处理器可以确定包括在分析通道中的内容的频率，并生成具有所确定的频率的脉冲序列。脉冲序列例如可以是在1和0的值之间交替的半波整流方波，并且可以被指定为与分析通道相对应的精细结构信号。该精细结构信号可以与刺激脉冲序列组合(例如，调制)，该刺激脉冲序列包括表示与分析通道相对应的音频信号的一部分的包络的刺激脉冲。以这种方式，精细结构信号可以防止在与精细结构信号等于0相对应的时间段期间经由与分析通道相对应的一个或多个电极施加刺激脉冲。同样地，精细结构信号可以允许在与精细结构信号等于一相对应的时间段期间经由与分析通道相对应的一个或多个电极施加刺激脉冲。另一个示例可以是使用正弦波形来对脉冲序列进行调制，该正弦波形的频率和相位与精细结构信号对应。又一示例可以是从当前通道的或其他通道的精细结构得到的更复杂的波形。仅基于能量的传统的M中的N个通道选择策略并没有考虑如下事实：精细结构信号可以防止在与精细结构信号等于0相对应的时间段期间经由与分析通道对应的一个或多个电极施加刺激脉冲。因此，即使在与分析通道相对应的精细结构信号等于0或基本上小于包络信号本身的时间段期间，刺激帧暂时发生，仅基于能量的传统的M中的N个通道选择策略可以选择分析通道以在特定刺激帧期间呈现给患者(例如，如果分析通道内的能量相对高)。换句话说，可以选择特定分析通道以在与分析通道相对应的精细结构信号阻止实际呈现分析通道的时间段期间呈现给患者。这可能导致在刺激帧期间向患者呈现少于N个通道，这可能是声音处理器内处理资源的低效使用，并且可能导致患者的次优的听力体验。相反，通过使得本文所述的M中的N个通道选择策略至少部分地基于与M个分析通道中的每一个相对应的精细结构信号，本文描述的系统和方法可以确保分析通道未被选择用于在刺激帧期间呈现，该刺激帧在与分析通道相对应的精细结构信号阻止呈现分析通道的时间段期间暂时发生。这允许在刺激帧期间选择替代分析通道用于呈现(例如，代替正被阻止呈现的分析通道)。这继而可以优化耳蜗植入系统的效率、功效和性能，以及患者的听力体验。图1示出了示例性耳蜗植入系统100。如图所示，耳蜗植入系统100可包括被配置为位于患者体外的各种部件，包括但不限于麦克风102、声音处理器104和头戴式耳机106。耳蜗植入系统100还可包括被配置为植入患者体内的各种部件，包括但不限于耳蜗植入物108(也称为可植入耳蜗刺激器)和导线110(也称为耳蜗内电极阵列)，导线110上设置有多个电极112。如下面将更详细描述的，附加的或替代的部件可以包括在耳蜗植入系统100内，因为可以用于特定的实现方式。现在将更详细地描述图1中所示的部件。麦克风102可以被配置为检测呈现给患者的音频信号。麦克风102可以以任何合适的方式实现。例如，麦克风102可以包括麦克风，该麦克风被配置为放置在耳道入口附近的耳朵的外耳内，例如来自AdvancedBionics的T-MICTM麦克风。这种麦克风可以通过附接到耳钩的吊杆或柄，以保持在耳道入口附近的耳朵的外耳内，耳钩被配置成选择性地附接到声音处理器104。另外或可选地，麦克风102可以通过设置在头戴式耳机106内的一个或多个麦克风、设置在声音处理器104内的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括在与患者相关联的耳蜗植入系统中的声音处理器，并且包括：频谱分析设施，其将音频信号划分为M个分析通道；以及通道选择设施，其与所述频谱分析设施通信地耦合，并且生成与所述M个分析通道相对应的M个精细结构信号，其中，包括在所述M个精细结构信号中的每个精细结构信号表示用于包括在所述M个分析通道中的不同分析通道的精细结构信息，以及基于所述M个精细结构信号，仅选择包括在所述M个分析通道中的N个分析通道，以用于在刺激帧期间呈现给患者，其中，N小于M。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括在与患者相关联的耳蜗植入系统中的声音处理器，并且包括：频谱分析设施，其将音频信号划分为M个分析通道；以及通道选择设施，其与所述频谱分析设施通信地耦合，并且生成与所述M个分析通道相对应的M个精细结构信号，其中，包括在所述M个精细结构信号中的每个精细结构信号表示用于包括在所述M个分析通道中的不同分析通道的精细结构信息，以及基于所述M个精细结构信号，仅选择包括在所述M个分析通道中的N个分析通道，以用于在刺激帧期间呈现给患者，其中，N小于M。2.如权利要求1所述的声音处理器，其中：所述通道选择设施还生成与所述M个分析通道相对应的M个能量信号，其中，包括在所述M个能量信号中的每个能量信号表示包括在所述M个分析通道中的不同分析通道内的能量水平；以及对仅所述N个分析通道的选择还基于所述M个能量信号。3.如权利要求2所述的声音处理器，其中，所述M个能量信号是M个包络信号，其中，包括在所述M个包络信号中的每个包络信号表示包括在所述M个分析通道中的不同分析通道的包络。4.如权利要求2所述的声音处理器，其中，所述通道选择设施选择所述N个分析通道，以用于在所述刺激帧期间通过以下方式呈现给所述患者：基于所述M个精细结构信号和所述M个能量信号，生成具有单独值的M个选择信号并且每个选择信号与包括在所述M个分析通道中的不同分析通道相对应，其中，包括在所述M个选择信号中的每个选择信号是基于包括在所述M个精细结构信号中的单个精细结构信号和包括在所述M个能量信号中的单个能量信号来生成的，所述单个精细结构信号和所述单个能量信号二者与包括在所述M个分析通道中的相同分析通道相对应；识别出所述单独值中的N个最高值，所述N个最高值与包括在所述M个选择信号中的选择信号的子集相对应，所述选择信号的子集与包括在所述M个分析通道中的分析通道的子集相对应；以及指定与所述选择信号的子集相对应的所述分析通道的子集作为被选择用于在所述刺激帧期间呈现给所述患者的所述N个分析通道。5.如权利要求4所述的声音处理器，其中，生成所述M个选择信号包括：通过将与特定分析通道相对应的并且包括在所述M个精细结构信号中的精细结构信号与同所述特定分析通道相对应的并且包括在所述M个能量信号中的能量信号组合，来生成包括在所述M个选择信号中的并且与包括在所述M个分析通道中的所述特定分析通道相对应的特定选择信号。6.如权利要求1所述的声音处理器，其中，所述通道选择设施通过以下方式生成与包括在所述M个分析通道中的特定分析通道相对应的精细结构信号：确定与所述特定分析通道相对应的频率；以及生成具有确定的频率的脉冲序列；其中，所述脉冲序列是与所述特定分析通道相对应的所述精细结构信号。7.如权利要求6所述的声音处理器，其中，确定与所述特定分析通道相对应的频率包括：检测包括在所述特定分析通道中的频谱峰值；识别所述频谱峰值的频率；以及将所述频谱峰值的识别的频率指定为与所述特定分析通道相对应的频率。8.如权利要求1所述的声音处理器，其中，所述通道选择设施引导包括在所述耳蜗植入系统中的耳蜗植入物，用于通过根据电极发射模式将刺激脉冲施加到多个电极，来在所述刺激帧期间将表示包括在所述N个分析通道中的信号的电刺激施加给所述患者。9.如权利要求8所述的声音处理器，其中，所述通道选择设施基于所述M个精细结构信号来确定所述电极发射模式。10.如权利要求1所述的声音处理器，其中，所述M个精细结构信号的生成基于以下中的至少一个：所述M个分析通道的频率；与所述刺激帧相关联的预定刺激帧率；以及所述M个分析通道的通道号。11.如权利要求1所述的声音处理器，其中，所述通道选择设施：如果所述特定分析通道未被选择用于在时间上先于所述刺激帧的一次或多次刺激帧期间呈现给所述患者，则增加包括在所述M个分析通道中的特定分析通道将被包括在被选择用于在所述刺激帧期间呈现给所述患者的所述N个分析通道中的概率；以及如果所述特定分析通道被选择用于在时间上先于所述刺激帧的所述一个或多个刺激帧期间呈现给所述患者，则降低所述特定分析通道将被包括在被选择用于在所述刺激帧期间呈现给所述患者的所述N个分析通道中的概率。12.如权利要求1所述的声音处理器，其中，M是等于或大于8的整数，并且其中，N是比M至少小一的整数。13.如权利要求1所述的声音处理器，其中，所述音频信号表示呈现给所述患者...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·利特瓦克，N·奥山，
申请(专利权)人：领先仿生公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH