(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集団に関する聴覚学的値の組を特定するステップであって、聴覚学的値の前記組が、第1の数の次元を有する、ステップと、
プロセッサを使用して、聴覚学的値の前記組をまとめられたデータセットに変換するステップであって、前記まとめられたデータセットが、前記第1の数の次元よりも少ない第2の数の次元を有する、ステップと、
前記プロセッサを使用して、前記まとめられたデータセットに関する軌跡を計算するステップであって、前記軌跡が、補聴デバイスに関する設定を与える、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
聴覚学的値の前記組をまとめられたデータセットに変換する前記ステップが、
聴覚学的値の前記組に対して主成分分析を実行するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記主成分分析が、第1の成分を音声の特徴の関数として含み、第2の成分を前記音声の特徴の関数として含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記まとめられたデータセットが、前記第1の成分および前記第2の成分の線形結合によって定義された点を含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記音声の特徴が、利得である、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
聴覚学的値の前記組をまとめられたデータセットに変換する前記ステップが、
聴覚学的値の前記組に音の大きさまたは音の明るさの聴覚モデルを実行するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも1つの制御入力が、入力データを前記軌跡に沿った位置に変換する、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
集団に関する聴覚学的値の組を特定する前記ステップが、
前記集団に関する聴覚学的値の包括的組に対してクラスタリングを実行して、聴覚学的値の前記組を定義するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記まとめられたデータセットに基づいて、前記軌跡に関する値を補間するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記軌跡として前記まとめられたデータセットに曲線をフィッティングするステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
補聴デバイスの設定に関する少なくとも1つの制御入力を含むユーザインターフェースと、
前記少なくとも1つの制御入力からのデータを次元を削減されたデータセットに関する軌跡に沿った1つまたは複数の位置に変換するように構成されたプロセッサであって、前記次元を削減されたデータセットが、集団に関する聴覚学的値の組から導出される、プロセッサと
を含む装置。
【請求項１２】
聴覚学的値の前記組が、第1の数の次元を有し、
前記次元を削減されたデータセットが、前記第1の数の次元よりも少ない第2の数の次元を有する、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
主成分分析が、前記次元を削減されたデータセットを計算するために聴覚学的値の前記組に適用される、請求項11に記載の装置。
【請求項１４】
前記主成分分析が、第1の成分を音声の特徴の関数として含み、第2の成分を前記音声の特徴の関数として含む、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記次元を削減されたデータセットが、前記第1の成分および前記第2の成分の線形結合を含み、
前記軌跡上の点が、前記第1の成分および前記第2の成分の線形結合によって定義される、請求項14に記載の装置。
【請求項１６】
前記プロセッサが、前記軌跡に沿った補間された値に基づいて、または前記次元を削減されたデータセットにフィットするカーブに基づいて、前記軌跡を計算するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項１７】
前記補聴デバイスに関する既に定義された設定を記憶するように構成されたメモリをさらに含む、請求項11に記載の装置。
【請求項１８】
集団に関する聴覚学的値の組にアクセスするステップであって、聴覚学的値の前記組が、第1の数の次元を有する、ステップと、
プロセッサを使用して、聴覚学的値の前記組をまとめられたデータセットに変換するステップであって、前記まとめられたデータセットが、第2の数の次元を有する、ステップと、
前記プロセッサを使用して、前記まとめられたデータセットを推定する曲線を計算するステップと、
前記曲線に沿った位置に対応するデータを外部デバイスに送信するステップであって、前記曲線が、補聴アルゴリズムに関する信号処理パラメータを定義する、ステップと
を含む方法。
【請求項１９】
前記補聴アルゴリズムに関する前記信号処理パラメータを修正するために前記曲線に沿って移動するための制御入力を受信するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記まとめられたデータセットに関する第2の曲線を計算するステップと、
前記補聴アルゴリズムに関する前記信号処理パラメータを修正するために前記第2の曲線に沿って移動するための制御入力を受信するステップと
をさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２１】
聴覚学的値の前記組をまとめられたデータセットに変換する前記ステップが、
聴覚学的値の前記組に対して主成分分析を実行するステップであって、前記主成分分析が、第1の成分を音声の特徴の関数として含み、第2の成分を前記音声の特徴の関数として含み、前記曲線が、前記第1の成分および前記第2の成分の線形結合である、ステップを含む、請求項18に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2014年4月22日に出願した米国特許出願第14/258,825号の優先権を主張するものである。上記米国出願の全内容が引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、補聴デバイスの分野に関し、より詳細には、ユーザが構成可能である補聴デバイスの制御のためのモバイルデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
3600万人を超える人が自身の難聴の治療を必要とする米国において、20%だけが実際に助けを求める。補聴デバイスの高い自己負担が、治療に対する大きな障害の1つとしていつも現れる。そのような負担がより低いかまたは存在しない国々においては、難聴の治療の普及率が40%から60%までの間であることが多い。米国においては、補聴デバイスのコストを押し上げる要因の一部は、診断、選択、フィッティング、カウンセリング、および微調整である。
【０００４】
補聴デバイスの購入および構成のプロセスは、時間がかかり、高額である。あらゆる患者の難聴は、異なる。多くの場合、難聴の人は、大きな音を正常に聞くが、比較的静かな音を検出することができない。また、難聴は、周波数によって変わる。
【０００５】
補聴器は、難聴を本当に正すことはできない。しかし、患者のニーズに応じた補聴器の構成が、良い結果を得るために重要である。概して、患者は、補聴器の専門家を訪れ、聴覚検査を受ける。様々なトーンが患者に対して再生され、様々な音のレベルにおける様々なトーンに対する患者の反応性に従って補聴器が構成される。
【０００６】
補聴器の初期構成は、通常、患者に受け入れられない。患者は、補聴器の専門家にフィードバックを返し、提供する(たとえば、音が「キンキン(tinny)」し過ぎている、患者が通常のレベルでテレビを聞くことができない、またはレストランの騒音がひどい)。補聴器の専門家は、補聴器のチューニングの調整を行う。この反復的な手法は、効果的である可能性があるが、補聴器の設定の不十分な点を言葉で伝える患者の能力と、その言葉を補聴器の設定に反映する補聴器の専門家の能力とによって制限される。多くの場合、何度もの再訪問が必要であり、患者にとって既にやっかいであるプロセスのコストおよび時間を増やす。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ANSI S3.46-1997
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の例示的な実施形態が、以下の図面を参照して本明細書において説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】補聴デバイスの制御のための例示的なシステムを示す図である。
【図１Ｂ】補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す図である。
【図２Ａ】補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す図である。
【図２Ｂ】補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す図である。
【図３】補聴デバイスの制御のためのシステムを含む例示的なネットワークを示す図である。
【図４】補聴デバイスの制御のためのシステムに関する例示的な成分分析を示す図である。
【図５】図4の成分分析に関する例示的な軌跡を示す図である。
【図６】補聴デバイスの制御のためのシステムに関する別の例示的な成分分析を示す図である。
【図７】図6の成分分析に関する例示的な軌跡を示す図である。
【図８】補聴デバイスの制御のためのシステムの例示的なユーザインターフェースを示す図である。
【図９】補聴デバイスの制御のためのシステムの別な例示的なユーザインターフェースを示す図である。
【図１０】図1のシステムのための例示的なデバイスを示す図である。
【図１１】図10のデバイスのための例示的な流れ図である。
【図１２】図1のシステムのための例示的なサーバを示す図である。
【図１３】図12のサーバのための例示的な流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
典型的な流通経路において、補聴デバイスのユーザは、補聴デバイスの音に影響を与える信号処理パラメータ値(たとえば、デジタル信号処理(DSP)値)を制御することを制限されるかまたは制御することをまったく許されない可能性がある。ほとんどの場合、ユーザは、全体的な音のレベルを変えることができるのみである。これは、全体的なレベルではなく信号処理パラメータの多くが、患者が補聴デバイスをうまく役立てることに大きな影響を与え得るので、問題がある。
【００１１】
信号処理パラメータ値の調整は、臨床医によって行われる可能性がある。これは、調整が大きなコストを要し(臨床医の時間を必要とし)、調整が曖昧な記憶および言葉に依存するためにユーザの懸念に対応しない可能性があるので、問題がある。また、DSP技術の難解な性質のために、ユーザにすべての信号処理パラメータ値を制御させることは実現不可能である。さらに、多数のパラメータ値(たとえば、100を超える)が存在する可能性がある。
【００１２】
以下の例示的な実施形態は、補聴デバイスのユーザの調整を容易にして、補聴器の市場から一部の患者を排除する現在のコスト障壁の重大な構成要素を削減する。例示的な実施形態は、聴覚学者(audiologist)および補聴器の販売者(dispenser)を通る両方のこれまでの治療の流れの有効性を高め、消費者への補聴器の直接的な流通を容易にする可能性がある。本明細書において説明されるのは、ユーザに基づく調整を中心とする補聴デバイスのフィッティングおよび調整のための方法およびシステムである。例示的な実施形態は、1つまたは複数のコントローラを含み、各コントローラは、多数の信号処理パラメータ値に影響を与える。テクノロジーは、臨床医の補聴器のフィッティングに関連して使用されるか、または単独の技術もしくはデバイスとして使用されるかのいずれかである可能性がある。
【００１３】
以下の例は、プロセスを簡単にし、それぞれが多数の信号処理パラメータ値を操作する1つまたは複数の単純なコントローラを調整することによってユーザが補聴デバイスの音を調整するパラダイムを可能にする。例は、信号処理パラメータ値の組合せを含み、組合せを知覚的に関連する次元(dimension)に置くことを含む可能性がある。一例において、知覚的に関連する次元は、信号処理パラメータ値の隣接する組の間の聴覚的な類似性に基づく次元である可能性がある。パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、または別のコンピューティングデバイスが、特に、健常者と比べて不器用なユーザに対応するように開発されるユーザインターフェースを表示する可能性があり、この不器用さは、聴覚障害のある高齢者のよく見られる特質である。
【００１４】
図1Aは、補聴デバイスの制御のための例示的なシステムを示す。システムは、コンピューティングデバイス100、マイクロフォン103、およびスピーカ105を含む。コンピューティングデバイス100は、マイクロフォン103およびスピーカ105に(たとえば、有線またはワイヤレス信号によって)電気的に結合される。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、含まれる可能性がある。コンピューティングデバイス100は、パーソナルコンピュータまたはモバイルデバイスである可能性がある。モバイルデバイスは、スマートフォン、モバイル電話、携帯情報端末、またはタブレットコンピュータなどのハンドヘルドデバイスである可能性がある。その他の例示的なモバイルデバイスは、タブレットコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、メガネ型コンピュータ(eyewear computer)、または埋め込み型コンピュータ(implanted computer)を含む可能性がある。マイクロフォン103およびスピーカ105は、モバイルデバイスのイヤフォンジャックにつながるか、またはモバイルデバイスとワイヤレスで通信する、組み込みマイクロフォンを有するイヤフォン内に存在する可能性がある。
【００１５】
コンピューティングデバイス100は、補聴デバイスとして機能し得る。コンピューティングデバイス100は、--すべてリアルタイムまたは準リアルタイムで--マイクロフォン103を通じてオーディオ信号を受信し、補聴アルゴリズムに従ってオーディオ信号を修正し、修正されたオーディオ信号を出力するように構成され得る。準リアルタイムは、短い時間間隔(たとえば、50、200、または500msec)以内を意味する可能性がある。コンピューティングデバイス100は、補聴アルゴリズムの設定のための少なくとも1つの制御入力を含むユーザインターフェースを含む。
【００１６】
制御入力は、軌跡に沿って動き、その軌跡に沿った各点は、補聴アルゴリズムに影響を与える信号処理パラメータ値の配列に対応する。軌跡は、多次元データセットを通る単一の次元の経路である可能性がある。多次元データセットは、集団(population)に関する聴覚学的値の組からまとめられ得る。集団は、最適なまたは推定された補聴の値に関連するデータを提供した、様々な難聴を有する人の集団を指す可能性がある。集団は、統計アルゴリズムに従って目標の集団を表すと判定された可能性があるデータサンプルの集団を指す可能性がある。
【００１７】
図1Bは、補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す。システムは、サーバ107、コンピューティングデバイス100、マイクロフォン103、およびスピーカ105を含む。上の選択肢のいずれかを含む可能性があるコンピューティングデバイス100は、マイクロフォン103およびスピーカ105に電気的に結合される。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、含まれる可能性がある。
【００１８】
サーバ107は、ネットワークを介してコンピューティングデバイスと通信するように構成された任意の種類のネットワークデバイスである可能性がある。サーバ107は、ゲートウェイ、プロキシサーバ、分散型コンピュータ、ウェブサイト、またはクラウドコンピューティング構成要素である可能性がある。ネットワークは、有線ネットワーク、ワイヤレスネットワーク、またはこれらの組合せを含み得る。ワイヤレスネットワークは、セルラー電話ネットワーク、IEEE 802.11、802.16、802.20、またはWi-Maxネットワークである可能性がある。さらに、ネットワークは、インターネットなどのパブリックネットワーク、イントラネットなどのプライベートネットワーク、またはこれらの組合せである可能性があり、TCP/IPに基づくネットワーキングプロトコルを含むがこれに限定されない現在利用可能なまたは今後開発される様々なネットワーキングプロトコルを利用する可能性がある。
【００１９】
サーバ107は、コントローラの位置から補聴アルゴリズムの信号処理パラメータ値へのマッピングを定義するように構成され得る。たとえば、サーバ107は、データベースから聴覚学的値を受信する可能性がある。サーバ107は、聴覚学的値を分析して補聴アルゴリズムを計算し得る。たとえば、サーバ107は、聴覚学的値に対して次元削減(dimension reduction)を実行して、聴覚学的値を通る単一の次元の経路(たとえば、曲線または直線)を導出する可能性がある。
【００２０】
図2Aは、補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す。システムは、コンピューティングデバイス100に(たとえば、ケーブルによってまたはワイヤレスで)結合された別個の補聴デバイス108を含む。コンピューティングデバイス100は、マイクロフォン103およびスピーカ105を含み得る。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、含まれる可能性がある。補聴デバイス108は、ユーザの周りの環境音を拾い、処理し、人間の聴覚系に届けることができる任意のデバイスである可能性がある。補聴デバイス108に関する例は、補聴器、個人向け音声増幅器製品(personal sound amplifier product)、人工内耳、人工中耳、スマートフォン、ヘッドセット(たとえば、Bluetooth(登録商標))、および支援リスニングデバイス(assistive listening device)を含む。
【００２１】
補聴デバイス108は、デバイスがどのようにして身につけられるかに応じて分類され得る。例は、体に身につける補聴器(たとえば、補聴デバイス108がポケットに収まる)、耳掛け型補聴器(behind the ear aid)(たとえば、補聴デバイス108が人間の耳の外に支持される)、挿耳型補聴器(in the ear aid)(たとえば、補聴デバイス108が少なくとも部分的に外耳道の内に支持される)、および耳固定型補聴器(anchored ear aid)(たとえば、補聴デバイス108が外科的に移植され、骨に固定される可能性がある)を含む。
【００２２】
補聴デバイス108は、マイクロフォン103を通じてオーディオ信号を受信し、補聴アルゴリズムに従ってオーディオ信号を修正し、修正されたオーディオ信号を出力し得る。コンピューティングデバイス100は、補聴アルゴリズムを定義するために使用される設定のための少なくとも1つの制御入力を含むユーザインターフェースを含む。補聴アルゴリズムに関する設定は、コンピューティングデバイス100から補聴デバイス108に送信され、補聴デバイス108によってメモリに記憶される。コンピューティングデバイス100と補聴デバイス108との間の双方向通信は、有線接続であるか、または無線周波数信号、Bluetooth(登録商標)として知られる一群のプロトコルのうちの1つ、もしくはIEEE 802.11として知られる一群のプロトコルのうちの1つを用いるワイヤレス接続である可能性がある。
【００２３】
図2Bは、補聴デバイスの制御のための別の例示的なシステムを示す。システムは、コンピューティングデバイス100に電気的に結合された別個の補聴デバイス108に加えてサーバ107を含む。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、含まれる可能性がある。
【００２４】
一例において、サーバ107は、聴覚学的値からコントローラの位置-信号処理パラメータ値マッピングを計算する。サーバ107は、複数の設定を含むマッピングをコンピューティングデバイス100にダウンロードする。コンピューティングデバイス100は、マッピングを定義するために使用される設定のための少なくとも1つの制御入力を含むユーザインターフェースを含む。マッピングは、コンピューティングデバイス100から補聴デバイス108に送信され、補聴デバイス108によってメモリに記憶される。補聴デバイス108は、マイクロフォン103を通じてオーディオ信号を受信し、補聴アルゴリズムに従ってオーディオ信号を修正し、修正されたオーディオ信号を出力し得る。
【００２５】
図3は、補聴デバイスの制御のためのシステムを含む例示的なネットワーク109を示す。ネットワーク109は、上のネットワークの例のいずれかを含む可能性がある。サーバ107は、ネットワーク109を通じて複数のコンピューティングデバイス100から聴覚学的値の組を収集し得る。コンピューティングデバイス100は、ユーザまたは臨床医が最適な聴覚学的値を提供する試験モードを含み得る。
【００２６】
別の例において、サーバ107は、聴覚学的値に関してデータベース111に問い合わせを行う可能性があり、データベース111は、聴覚学的値をサーバ107に送信する。聴覚学的値は、オージオグラム、信号処理値、目標の電気音響(electroacoustic)、または別のデータセットを含む可能性がある。聴覚学的値は、補聴器の製造業者または臨床医によってまとめられた補聴器の規定(prescription)値を含み得る。
【００２７】
聴覚学的値の組は、集団によって定義される可能性がある。集団は、あり得るデータセット値の集団である可能性がある。集団は、人のグループに基づく可能性がある。人のグループは、すべての個人、すべての補聴器のユーザ、並の難聴の個人のみ、重い難聴の個人のみ、軽度の難聴の個人のみ、またはユーザの別の組などの目標のユーザの組によって定義される可能性がある。
【００２８】
聴覚学的値の組の例示的なソース(たとえば、データベース111)は、疾病管理センター(Centers for Disease Control)からの全国健康栄養調査(NHANES: National Health and Nutrition Examination Survey)データベースおよび国際標準化機構からの老人性難聴モデルを含む。
【００２９】
サーバ107は、聴覚学的値に対して統計アルゴリズムを実行し得る。例示的な統計アルゴリズムは、クラスタリングアルゴリズム、モーダルアルゴリズム(modal algorithm)、次元削減アルゴリズム、または聴覚学的値から代表的なデータセットを特定するための別の技術を含む。統計アルゴリズムは、聴覚学的データを予め決められた数(たとえば、10、20、36、50、100、または別の値)のグループに分ける可能性がある。
【００３０】
含まれる場合、クラスタリングアルゴリズムは、聴覚学的値を、あるクラスタにおけるデータ値または他のクラスタにおけるデータ値よりもそのクラスタにおける他のデータ値により近いデータ値などの、グループへと編成し得る。例示的なクラスタリングアルゴリズムは、重心に基づくクラスタリング、分布(distribution)に基づくクラスタリング、およびk平均クラスタリングを含む。
【００３１】
例示的なモーダルアルゴリズムは、最も発生しそうな値に基づいて聴覚学的値の組を編成する。たとえば、聴覚学的値は、データの合計の幅の中の範囲に分割される可能性がある。選択された範囲の量は、グループの予め決められた数(たとえば、10、20、36、50、100、または別の値)である可能性がある。最も多くの値を範囲内に有する範囲が、選択される可能性がある。たとえば、データ値は、100個の均等に間を開けた範囲に分割される可能性があり、最も多くのデータ点を有する36個の範囲が、代表的なデータセットとして選択される。
【００３２】
追加的な次元削減技術は、聴覚学的値を代表的なデータセットへと編成するために使用され得る主成分分析および自己組織化マップ(SOM)を含む。自己組織化マップは、いくつかのノードが低次元の幾何学的構成で配列される方法を含む。各ノードは、関数を記憶する。訓練データがSOMに提示されるとき、アイテム(item)に最もよく当てはまる関数を有するノードが特定され、その関数が例により近くなるように変更される。さらに、「近隣の」ノードの関数は、それらの記憶された関数をやはり変更するが、記憶された関数に対する訓練例の影響は、距離が増えるにつれて小さくなる。時間の経過とともに、高次元のデータセットが、低次元の空間内で表される。各ノードの記憶された関数は、より大きなデータセットを表す。
【００３３】
聴覚学的値は、ユーザによる(空気伝導および骨伝導による)最も静かな検出可能なトーンを周波数の関数として記述する関数またはデータの組であるオージオグラムである可能性がある。聴覚学的値は、目標の電気音響的性能である可能性があり、信号処理パラメータまたは信号処理パラメータは、(たとえば、補聴器の規定のアルゴリズムを用いて)聴覚学的値から導出される可能性がある。信号処理パラメータへのオージオグラムの変換は、データセットが統計アルゴリズムを用いて修正される前にまたは後に行われる可能性がある。
【００３４】
用語、信号処理パラメータは、聴音デバイスの出力を変更する、それらのデバイス内で使用されるアルゴリズムのパラメータを指す可能性がある。信号処理パラメータは、利得、圧縮比、圧縮の閾値、圧縮のアタックタイム、圧縮のリリースタイム、リミッタの閾値、リミッタの比、リミッタのアタックタイム、およびリミッタのリリースタイムなどのデジタル信号処理パラメータに影響を与える可能性がある。これらのパラメータの各々は、周波数-帯域に固有であるように定義される可能性がある。
【００３５】
圧縮の閾値は(通常、デシベル、多くの場合、デシベル音圧レベルで指定される)入力の音声レベルの値であり、この値を超えると、圧縮がアクティブになる。
【００３６】
圧縮比は、入力が圧縮の閾値を超える量(分子)と、出力がその閾値を超えるべき量(分母)との間の関係である。分子と分母との両方は、デシベルで表現される可能性がある。
【００３７】
圧縮のアタックタイムおよびリミッタのアタックタイムは、入力信号が圧縮の閾値を超えたときに圧縮がどれだけ早く使われるべきかを指定する時間定数である。
【００３８】
圧縮のリリースタイムおよびリミッタのリリースタイムは、入力信号が圧縮の閾値未満になったときにどれだけ早く圧縮が停止されるべきかを指定する時間定数である。リミッタの閾値は(通常、デシベル、多くの場合、デシベル音圧レベルで指定される)入力の音声レベルの値であり、この値を超えると、制限がアクティブになる。
【００３９】
リミッタの比は、入力がリミッタの閾値を超える量(分子)と、出力がその閾値を超えるべき量(分母)との間の関係である。分子と分母との両方は、通常、デシベルで表現される。制限する場合、比は、非常に高い可能性があり、極端な場合、無限対1の値に達する。
【００４０】
信号処理はデジタルまたはアナログの領域で行われ得ることも認められる。信号処理パラメータ値の組合せは、補聴器の規定からの出力を定義し得る。
【００４１】
補聴器の規定は、個人の聴覚系の何らかの測定がその個人にとって適切である聴音デバイスの目標の電気音響的性能を決定するために使用される多種多様な技術を指す。概して、測定は、周波数の関数(たとえば、音声レベルと周波数値との組合せ)として個人によって検出され得る最も静かな音であるオージオグラムである。概して、音声レベルは、dB HL (デシベル難聴(decibels hearing loss))--0dB HLが健常者がトーンを確実に検出し得る音声レベルである尺度--で記述される。NAL-NL1、NAL-NL2、NAL-RP、DSL(i/o)、DSL 5、CAM、CAM2、CAM2-HF、およびPOGOを含むがこれらに限定されない多くの補聴器の規定が開発された。目標の電気音響的性能は、指定された入力に関する聴音デバイスまたは補聴アルゴリズムの所望の電気音響的出力を指す。入力は、特定の入力レベルの特定の周波数の純音または特定の入力レベルの発話形状雑音(speech-shaped noise)などの多種多様な形態をとる可能性がある。同様に出力が、(ANSI S3.46-1997によって説明された)実耳挿入利得、(ANSI S3.46-1997によって説明された)実耳補聴利得、2ccカプラ利得(2cc coupler gain)(挿入利得と同様であるが、実耳ではなく2ccカプラにおいて測定された音声レベル)、ならびに実耳飽和応答(real ear saturation response)(補聴器(およびその音響結合)が定位置でオンにされ、利得が最大またはフィードバックのすぐ下に調整されるようにして、聴音機器をその最大の出力レベルで動作させるのに十分な音場に関する、外耳道内の指定された測定点における周波数の関数としてのSPL)などの値によって指定される可能性がある。ほとんどの場合、特徴がはっきりしたシステムにおいて、目標の電気音響的性能を提供する信号処理パラメータ値を決定することが可能である。信号処理パラメータ値と目標の電気音響的性能との間の変換は、ルックアップテーブルまたは変換関数を使用して行われる可能性がある。所望の電気音響的性能は、入力レベル利得(input-level gain)および周波数に固有の挿入利得などの多種多様なフォーマットで返される可能性がある。利得は、静かな(50dB SPL)、並の(65dB SPL)、およびうるさい(80dB SPL)発話形状雑音に関して記述される可能性がある。各レベルに関して、目標の挿入利得は、19個の対数的に離間された周波数において定義される可能性がある。実耳音響効果(real-ear acoustic)のサブセットの代表が各規定に追加される場合、各規定の複数のインスタンスが存在する可能性がある。
【００４２】
統計アルゴリズムの結果は、代表的なデータセットと呼ばれる可能性がある。統計アルゴリズムが使用される場合、代表的なデータセットは聴覚学的値の完全な組よりも小さく、より容易に記憶され、コンピューティングデバイス100と、サーバ107と、補聴デバイス108との任意の組合せの間で送信され得る。代表的なデータセットは、集団に適切である値を最適に包含し得る。統計アルゴリズムは、任意である。
【００４３】
図4〜図7は、集団に関する聴覚学的値を包含する代表的なデータセットに対して実行されるか、または聴覚学的値の組に対して直接実行される次元削減アルゴリズムの少なくとも1つの例を提供する。聴覚学的値の完全な組を代表的なデータセットへと修正するための上述の任意の統計アルゴリズムが次元削減アルゴリズムであるとき、2つの次元削減アルゴリズムが使用される。次元削減アルゴリズムは、サーバ107、補聴デバイス108、またはコンピューティングデバイス100によって実行される可能性がある。次元数削減は、それぞれが高次元の空間内で指定されたいくつかの場合がより少ない次元の空間に変換される機械学習および統計からの一連の技術を指す。変換は、線形または非線形である可能性があり、主成分分析、因子分析、多次元尺度構成法、(入力ノードよりも出力が少ない)人工ニューラルネットワーク、自己組織化マップ、およびk平均クラスタ分析を含む(しかし、これらに限定されない)多種多様な技術が、存在する。同様に、精神物理学的量(たとえば、「音の大きさ」)の知覚モデルも、次元削減アルゴリズムと考えられ得る。本明細書において説明される例示的な実施形態は、主成分分析に焦点を当てるが、任意の例示的な技術が、使用され得る。
【００４４】
図4〜図7は、目標の挿入利得に適用される次元削減アルゴリズムを示す。しかし、データは、技術的に進んでいないユーザにとって有意義な任意の音声の特徴または聴覚モデルに従って配列される可能性がある。これらの種類のオーディオの特徴の例は、利得、音の大きさ、および音の明るさを含む。
【００４５】
音の大きさは、音の知覚される強度である可能性がある。音の大きさは、周波数と、帯域幅と、継続時間との任意の組合せを含む複数の因子に応じた主観的なものである可能性がある。例示的な信号が、信号処理値の組合せ(たとえば、代表的なデータセット)の各々を通じて渡される可能性がある。各出力は、音の大きさの知覚のモデルを通じて渡される可能性がある。音の大きさは、信号の全体的な音のレベルに関連する主観的な量である。音の大きさの知覚のモデルは、任意の信号を入力とし、その信号に関する推定された音の大きさの値を出力する。その推定は、フィルタバンク(たとえば、帯域通過フィルタの配列)およびフィルタバンクの出力の非線形変換を用いる聴覚系のモデルに基づくことが多い。複数の例示的な信号が使用される場合、統計的な特徴(たとえば、平均、最頻値、または中央値)が、代表的なデータセットの各要素に関連する音の大きさを記述するために使用される可能性があり、代表的なデータセットの各要素に関して単一の音の大きさの値を確立し、それによって、各要素を記述する次元の数を削減する。
【００４６】
音の明るさは、音の間の知覚される相違によって定義される音の主観的な次元である可能性がある。音の明るさは、関連する音および背景雑音、最近の音、強度、ならびにその他の値の関数である可能性がある。音の大きさと同様に、音の明るさは、スペクトル傾斜に関連する主観的な量である。音の明るさの知覚のモデルは、任意の信号を入力とし、その信号に関する推定された音の明るさの値を出力する。上述のように、各出力は、ユーザの知覚に基づく音の明るさのモデルを通じて渡され、それから、その次元に沿って置かれる可能性がある。代替的に、音の明るさのモデルは、高いおよび低い周波数利得の違いに基づく音の明るさの客観的な測定基準である可能性がある。どちらの例も、代表的なデータセットの各要素に関する音の明るさの値を確立し得る。
【００４７】
利得は、補聴アルゴリズムの入力に対する補聴アルゴリズムの出力信号のデシベル比によって定義される客観的な次元である可能性がある。利得は、代表的なデータセットの各要素に関する全体的な利得の値を確立する、各要素が編成される次元としての利得の周波数全体にわたる平均の測定値である可能性がある。
【００４８】
図4は、補聴デバイスの制御のためのシステムに関する例示的な主成分分析を示す。この主成分分析は、補聴アルゴリズムの主制御(primary control)に関する可能性がある。主成分分析においては、代表的なデータセット(または統計アルゴリズムが省略されるときは聴覚学的値)がデータのまとめられた組を表す線形結合で組み合わされ得る主成分値に変換される。主成分は、削減された次元の空間である。そのような場合、さらなる削減された次元が、空間を通る1つまたは複数の軌跡によって生み出される可能性がある。これらの例においては、2つの主成分が使用されるが、さらなる主成分またはただ1つの主成分が使用される可能性がある。1つの主成分が使用される場合、軌跡は、その成分の線形スケーリングである可能性がある。
【００４９】
図4において、図表121は、代表的なデータセットの第1の主成分を示し、図表123は、代表的なデータセットの第2の主成分を示す。主成分は、一方の軸上で周波数の関数として記述され得、他方の軸上で利得の関数として記述され得る。主成分は、複数のデータ値の配列である可能性がある。
【００５０】
主成分分析は、高次元のデータが成分として知られる配列の重み付けされた組合せにまとめられる統計的手順を指す可能性がある。成分は、互いに直交し(相関がなく)、各成分は、入力データと同じ数の次元を有する。第1の成分は、データの分散(variance)の一部を記述し、それぞれの後続の成分は、--その成分がそれより前の成分と直交している限り--残りの分散の一部を記述する。第1の成分は、分散のできるだけ多くを捕捉するために最大化される可能性があり、第2の成分は、残りの分散のできるだけ多くを捕捉するために最大化される可能性がある。成分の特定は、データの共分散行列の固有値分解によって、またはデータの行列の特異値分解によって実現され得る。次元削減は、各データ点が重み(「成分得点」と呼ばれることがある)の配列として表され、データ点を記述するために必要とされる重みの数がそのデータ点の次元数未満であるために起こる。因子分析は、回帰モデルを用いて誤差の項を生成し、したがって、仮説を検証することを除いて主成分分析とよく似ている。
【００５１】
多次元尺度構成法においては、アイテムは例示的なデータセット内のアイテムの間の距離行列として表現される。多次元尺度構成法のアルゴリズムは、行列内の距離ができる限りよく保たれるように低次元の空間内にそれらのアイテムを配列しようと試みる。次元数は、分析が始まる前に指定され得る。幅広い特定の数学的な技術が使用される可能性があり、それらの技術のすべては、入力距離行列と多次元尺度構成法の出力の観測された距離行列との間の誤差を最小化することに焦点を当てる。
【００５２】
人工ニューラルネットワークは、主として、データセットからの入力を受け取る1つまたは複数のノードおよび出力を生成する1つまたは複数のノードが存在する機械学習技術である。ノードの中間層(多くの場合、隠れ層と呼ばれる)が存在する可能性もある。概して、ニューラルネットワークは、目標の出力に最もよく一致するようにノード間で重みを調整しようとする。入力ノードよりも少ない出力ノードが存在する場合、人工ニューラルネットワークは、次元削減アルゴリズムと考えられ得る。
【００５３】
上述の次元削減技術のリストは、網羅的でなく、高次元の点からなるデータセットが計算技術によってより低次元の空間にまとめられ得る多くの方法を示すために含まれる。
【００５４】
図表121は、静かな(50dB SPL(デシベル音圧レベル))、中間の(65dB SPL)、およびうるさい(80dB SPL)入力にまたがって連結された周波数全体にわたって目標の利得を有する単一の主成分を含む可能性がある。様々な制限が、入力の範囲に対して課される可能性がある。場合によっては(たとえば、図4)、周波数対利得関数が、入力レベルによって変化する。その他の場合(たとえば、図6)、その関数は、入力レベルによらず一定である。図5は、図4の主成分分析に関する例示的な軌跡133を含む図表130を示す。式1によって示されるように、代表的なデータセットの配列Rn内の各値は、第1の主成分(PC1)および第2の主成分(PC2)の線形結合を使用することによって記述される可能性があり、PC1およびPC2は、それぞれの値が特定の周波数および入力レベルに対応する値の配列を含む。たとえば、配列Rnの任意の値に到達するために、対応する第1の主成分(PC1)が第1の成分得点(S1)を乗算され、第2の主成分(PC2)が第2の成分得点(S2)を乗算される。
Rn = PC1 * S1 + PC2 * S2            式1
【００５５】
図表130のデータ値131の各々は、Rnのデータ値のうちの1つに対応する。図表130の縦軸は、第1の成分得点(S1)に対応し、横軸は、第2の成分得点(S2)に対応する。
【００５６】
軌跡133は、二次元データ131の単一の次元の跡である。軌跡133上の任意の点は、データ131の推定値である。データ131の一部は、軌跡133と直に交わる可能性があり、一方、その他の点は、軌跡から離れている。代表的なデータセットは、軌跡133に沿った点の単一の次元にさらにまとめられる。単一の次元は、信号処理パラメータに関するユーザから収集された経験的データに従うのでユーザにとって有意義である。代表的なデータセットの各データ値は、ユーザにとって有意義である新しい次元に沿った何らかの位置を有する。
【００５７】
軌跡133は、曲線をデータ131にフィッティングすることによって定義され得る。カーブフィッティングは、特定のデータセットに最もよく当てはまる曲線または数学関数が特定される多種多様な技術を指す。カーブフィッティングは、曲線をデータにフィッティングするための補間か、またはデータにおおよそ当てはまる平滑化関数が構築される平滑化かのどちらかをともなう可能性がある。補間によるカーブフィッティングは、多項式、正弦曲線、べき乗、有理数(rational)、スプライン曲線、およびガウス曲線を含む(がこれらに限定されない)多種多様な数学的形態に従う可能性がある。また、平滑化は、移動平均、移動中央値(moving median)、loess、およびSavitzky-Golayを含むがこれらに限定されない多種多様な形態をとる可能性がある。図5に示された実施形態は、三次多項式に焦点を当てる。
【００５８】
軌跡133に沿った各点は、信号処理値の配列に関連付けられる可能性がある。一例においては、関数が、軌跡133上の位置と対応するパラメータ値との間に当てはまる可能性がある。そのとき、値は、所望の次元の位置の各々において計算される。別の例においては、軌跡133に沿った目標の次元の位置の組が特定される可能性がある。それぞれの目標の位置に関して、信号処理パラメータ値の組が特定される可能性がある。データ131内に既に値が存在する場合、それらの値が使用される。そうでない場合、その他の値(完全な組または単に近くの点)が、目標の位置に関する値を補間するために使用される可能性がある。
【００５９】
単純な技術においては、予め決められた数の近くのデータ点が、新しい値を補間するために使用される(たとえば、最も近い2つの値、最も近い10個の値、または別の数の近くの値)。より複雑な技術においては、データ131の値のすべてが、新しい値を補間するために使用される可能性がある。どちらの例においても、補間は、線形、三次、および/またはスプライン補間などの関数を使用することによって実現され得る。結果として得られる軌跡133は、新しい次元のサンプリング全体にわたって信号処理パラメータの組を記述する。
【００６０】
別の例においては、(ソーンを単位とする)音の大きさのレベルの関数が、それぞれの代表的な出力に関して計算される。目標の利得の値は、1ソーンの解像度で各ソーン値に関して計算される可能性がある。各ソーン値に関して、その値を有する代表的な出力が存在した場合、その代表的な規定に関連する目標の利得が使用され得る。そのソーン値において最頻値出力(modal output)が存在しなかった場合、目標の利得は、最も近い比較的低い最頻値の規定値(modal prescription value)と最も近い比較的高い最頻値の規定値との間の線形補間を使用することによって決定される可能性がある。これは、各位置が周波数および入力レベルに固有であった目標の利得に対応していた連続体(continuum)を提供する。連続体は、ユーザが(「音の大きさ」の設定を動かすことによって)ソーン値を変更するルックアップテーブルを定義する可能性があり、関連する信号処理パラメータ値は、リアルタイムで更新される。圧縮時間定数は、同じ値(たとえば、1msのアタック、100msのリリース)に設定される可能性がある。
【００６１】
図6は、補聴デバイスの制御のためのシステムに関する別の例示的な主成分分析を示す。図表141は、代表的なデータセットの第1の主成分を示し、図表143は、代表的なデータセットの第2の主成分を示す。この主成分分析は、補聴アルゴリズムの副制御(secondary control)または微調整の制御に関する可能性があり、図4および図5の主成分分析は、補聴アルゴリズムの主制御に関する可能性がある。
【００６２】
微調整の制御またはトーンコントローラは、患者の調査またはその他の経験的データに基づく可能性がある。臨床的な補聴器のフィッティングからのよくある患者の不満は、患者の不満に対応して微調整プロセス中に行われる調整を示す可能性がある。一例において、周波数スペクトルに関連するフィッティングの専門家が受け取る4つの最もよくある不満は、「キンキンする」、「甲高い(Sharp)」、「虚ろ(Hollow)」、および「樽/トンネル/井戸の中のよう(In a Barrell/Tunnel/Well)」である。
【００６３】
個人用のNALの規定が、一連の周波数-利得曲線によって修正され、それぞれの修正が各記述子(descriptor)の意味を捕捉した程度を格付けされる可能性がある。記述子-パラメータマッピングが、各周波数帯域の利得が記述子の知覚にどのように影響を与えるかの相対的な大きさおよび方向を示した重みがその周波数帯域に関して計算される回帰に基づく技術を使用することによって実現され得る。
【００６４】
一例において、(すべての患者およびすべての記述子全体にわたる)重み関数の組全体に対して行われた主成分分析は、重み関数の変動の全範囲が少ない数の成分によって良好に捕捉され得たことを明らかにした。第1の成分は、重み関数の形状の分散の78.4%を占め、1.2kHz付近にクロスオーバ周波数(crossover frequency)を有し、3kHz付近に小さなピークを有する、おおよそ0.5〜3kHzの範囲にわたる緩やかなスペクトル傾斜であった。第2の成分は、分散のさらなる17.2%を占め、1.3kHz付近に中心がある広い帯域幅のガウス曲線の形状をし、中間のおよび低い/高い極端な周波数を反対方向に調整した。この例においては、2つの主成分が、データの分散の95.6%を占める。主成分分析の後、組全体の各重み関数は、2つの特定された成分の重み付けされた結合として記述され得た。さらなる主成分が使用される場合、占められる分散が100%に近づく可能性がある。
【００６５】
図7は、図6の成分分析に関する例示的な軌跡147を示す。上の式1によって示されたように、代表的なデータセットの配列Rn内の各値は、第1の主成分(PC1)および第2の主成分(PC2)の線形結合を使用することによって記述される可能性がある。たとえば、配列Rnの任意の値に到達するために、対応する第1の主成分(PC1)が第1の成分得点(S1)を乗算され、第2の主成分(PC2)が第2の成分得点(S2)を乗算される。
【００６６】
軌跡147は、二次元データ145の単一の次元の跡である。軌跡147上の任意の点は、データ145の推定値である。軌跡147は、上述の技術のいずれかを使用することによって計算または推定され得る。
【００６７】
加えて、場合によっては、次元全体にわたるパラメータ値の望ましくない単調でない変動(たとえば、特定の周波数における利得の増加とその後の減少)が存在する可能性がある。この場合、様々な平滑化技術が使用され得る。例示的な平滑化技術は、閾値(たとえば、単調性)が達せられるまで平滑化技術の窓のサイズが拡げられる移動平均平滑化技術を含む。追加的にまたは代替的に、loss(一次または二次)平滑化が使用される可能性がある。
【００６８】
軌跡133および/または147は、新しい次元を示し、その次元に沿った位置は、関心のある集団において定期的に観測される組合せを表す信号処理パラメータ値の組合せの組に対応する。
【００６９】
図8は、補聴デバイスの制御のためのシステムの例示的なユーザインターフェース150を示す。ユーザインターフェースは、第1の制御デバイス(制御1)および第2の制御デバイス(制御2)を含む。第1の制御デバイスは、図4および図5を参照して上で説明された補聴アルゴリズムの主制御に関連付けられる可能性がある。第2の制御デバイスは、図6および図7を参照して上で説明された補聴アルゴリズムの副制御(たとえば、微調整)に関連付けられる可能性がある。第1の制御デバイスが回転されるかまたは別の方法で作動されるとき、補聴アルゴリズムは、軌跡133に沿った位置に対応する信号処理パラメータの組を用いる。第2の制御デバイスが回転されるかまたは別の方法で作動されるとき、補聴アルゴリズムは、軌跡147に沿って信号処理パラメータを修正する。
【００７０】
第1のおよび第2の制御デバイスのどちらかまたは両方は、単一の自由度に制限される可能性がある。単一の自由度は、図8に示されるダイヤル、回転ノブ、スライダ、スクロールバー、またはテキスト入力である可能性があるタッチスクリーン制御によって提供され得る。タッチスクリーン制御の位置は、予め決められた範囲(たとえば、1から10)内の一定の基準で決められた値に対応する可能性がある。単一の自由度は、物理的な制御デバイスによって提供される可能性がある。例示的な物理的な制御デバイスは、予め決められた範囲内の一定の基準で決められた値をスクロールするためのノブ、ダイヤル、または上および下ボタンを含む。予め決められた範囲の各データ値は、それぞれの軌跡133および147に沿った位置に対応する。
【００７１】
第1の制御デバイスは、メータレベル151に関連付けられる可能性があり、第2の制御デバイスは、メータレベル153に関連付けられる可能性がある。メータの左側および右側は、左の耳および右の耳に関連するコントローラの位置を指す可能性がある。
【００７２】
ユーザインターフェース150は、ユーザ情報入力155および構成入力157を含む可能性がある。ユーザ情報入力155は、ユーザが誕生日、誕生年、ジェンダー、名前、所在地、またはその他のデータなどのデモグラフィック情報(demographic information)と、過去の難聴の継続時間、過去の難聴の度合いなどの聴音情報とを含めることを可能にし得る。過去の難聴の例示的な度合いは、テキストによるかまたは数値による可能性がある(たとえば、(1)問題なし、(2)わずかな問題、(3)ある程度の問題、または(4)深刻な問題)。
【００７３】
構成入力157は、補聴アルゴリズムに対して調整を行うためのチューニングオプションを含む可能性がある。たとえば、構成入力157は、ユーザが補聴アルゴリズムの性能を報告することを可能にし得る。構成入力157は、サービスまたは技術サポートを要求するための通信オプションを含む可能性がある。
【００７４】
図9は、補聴デバイスの制御のためのシステムの別な例示的なユーザインターフェース152を示す。ユーザインターフェース152は、ユーザインターフェース150に関して説明された構成要素の任意の組合せを含む可能性がある。ユーザインターフェース152は、補聴アルゴリズムに関する現在の信号処理パラメータを表すグリッド159も含む可能性がある。グリッド159は、補聴アルゴリズムによって増幅される音のスペクトルの音の高さおよび音の大きさを表す領域または四半分を含む可能性がある。例は、低くうるさい音、高くうるさい音、低く静かな音、および高く静かな音を含む。グリッドは、1つの軸上に最高音部から最低音部までを含み、別の軸上に静かからうるさいまでを含む可能性がある。グリッド159は、異なる周波数帯域に関する入力レベルによって入力信号の音響効果を記述する。
【００７５】
等値線160の各々は、同じ量(または似た量)の利得が適用される領域を区別し得る。等値線160は、線形であるかまたは対数的である可能性がある予め決められた利得レベルだけ離間される可能性がある。例示的なスペーサーは、1デシベル、3デシベル、または10デシベルである可能性がある。
【００７６】
ユーザインターフェース150および152は、図1A〜図1Bおよび図2A〜図2Bによって説明されたコンピューティングデバイス100または補聴デバイス108に対応する可能性がある。様々な筋書きがあり得る。ユーザは、モバイルデバイス(たとえば、電話、タブレット、ウェアラブルコンピュータ)か、パーソナルコンピュータか、または補聴デバイス自体かのいずれかに存在するユーザインターフェース150および152を操作し得る。以下で説明されるいくつかのインタラクションのパラダイム(「ユーザインタラクションパラダイム」参照)のうちの1つを通じて、ユーザは、上述の新しい次元または軌跡に沿った位置を選択し得る。その位置は、(モバイルデバイス上かまたは補聴デバイス上かのどちらかで)信号処理パラメータ値の組に変換され得る。値は、(デバイス自体の上にない場合、有線またはワイヤレス接続を通じて)補聴デバイスに送信される可能性があり、リアルタイムで更新される可能性がある。データは、ユーザインターフェース150および152を使用するモバイルデバイスからパラメータ変換に流れる可能性があり、補聴デバイスに送信される。別の実施形態においては、コントローラの位置の組が、モバイルデバイスから補聴デバイスに送信され、補聴デバイスが、パラメータ変換を実行する。
【００７７】
次元を削減された連続体に沿って信号処理パラメータを操作するために使用される制御デバイスは、様々な臨床的な/非臨床的な設定で使用され得る。一例において、補聴アルゴリズムは、臨床医に関連して、しかし自由探索(free exploration)に関連して調整される。臨床医は、制御デバイスの位置の最初の提案を行う可能性がある。しかし、ユーザが、日常生活中に制御デバイスを自由に操作することができる。インターフェース150および/または152は、臨床医の薦める設定に戻るための簡単な方法(たとえば、リセットするかまたはデフォルト設定をロードするためのボタン)を含む可能性もある。
【００７８】
別の例において、補聴アルゴリズムは、臨床医に関連して、しかし制限された範囲内で調整される。臨床医が、潜在的な制御デバイスの位置の範囲を制限する可能性がある。ユーザは、それらのユーザの日常生活において、ただし、臨床医が受け入れられ得ると判定する範囲でのみ制御デバイスを操作することができる。別の例においては、補聴アルゴリズムが調整され、臨床医が推薦を与え、潜在的な制御デバイスの位置の範囲を制限する。
【００７９】
別の例において、補聴アルゴリズムは、ユーザ単独で調整される。ユーザは、補聴アルゴリズムを調整するために臨床医とやりとりしない。ユーザは、それらのユーザの日常生活において最大限自由に制御デバイスを操作することができる。別の例において、補聴アルゴリズムは、ユーザ単独で、ただし制限付きで調整される。ユーザは、補聴アルゴリズムを調整するために臨床医とやりとりしない。ユーザは、診断または審美的基準によって決定された制限された範囲内で制御デバイスを操作し得る。
【００８０】
別の態様においては、ユーザインタラクションパラダイムが使用される。用語「選択」は、制御デバイスが非アクティブ状態(制御デバイスがユーザ入力に応答してその制御デバイスの値を変更しない)からアクティブ状態(制御デバイスがその制御デバイスの値をユーザ入力に変更する)に変更されるときを示す。用語「操作」は、(上述の)新しい次元に沿った位置が制御デバイスとのユーザのインタラクションによって変更されているときを示す。
【００８１】
選択は、指もしくはスタイラスによってタッチすること、マウスカーソルによってクリックすること、視線追跡パラダイムにおいて制御デバイスを見ること、または音声命令を使用することを含む様々な方法によって実現され得る。同様に、操作は、マウスカーソルをドラッグすること、指もしくはスタイラスをドラッグすること、視線を移すこと、または加速度計、ジャイロメータ、もしくは磁気センサを含むデバイスを傾けることなどの様々な方法によって実現され得る。
【００８２】
選択および操作は、様々な制御デバイスのパラダイムにおいて実装され得る。選択および操作の態様は、絶対的な制御デバイス、相対的な制御デバイス、音響的表現、または増加/減少ボタンを含む可能性がある。絶対的な制御デバイスを使用すると、ユーザが制御デバイスの指定された部分(たとえば、スライダヘッド)を選択し、その指定された部分の位置(たとえば、スライダの長さ)を操作するとき、インタラクションが始まる。相対的な制御デバイスを使用すると、ユーザが制御デバイスの任意の部分を選択するとき、インタラクションが始まる。ポインタの初期配置に対して相対的な動きが、次元に沿った位置を操作するために追跡されるが、ポインタの絶対的な位置と次元の位置との間には何の関係もない。このパラダイムは、小さなスクリーン(たとえば、電話)および健常者と比べて不器用なユーザに特に有用である。
【００８３】
音響的表現を使用することは、制御デバイスが現在の音響的環境の表現であることを除いて相対的な制御デバイスと同様である。音響的環境は、周波数がx軸上にあり、出力レベルがy軸上にある二次元ブロッブとして表され得る。ブロッブは、出力スペクトルの平均およびばらつきを表す可能性がある。ブロッブは、平均のみが表示される一次元である可能性もある。
【００８４】
増加/減少ボタンを使用すると、ユーザが連続体の端点を選択するときに、インタラクションが始まる。選択は、指定された量だけその方向に次元の位置を操作する可能性がある。より長い選択は、選択された方向(スクロールバーの端点)に向かって次元の位置を徐々に操作する可能性がある。ユーザによって選択された次元の位置は、各入力レベルについて1つずつ、一連の周波数対利得曲線を含み得るいくつかの異なる例で表示される可能性がある。
【００８５】
図10は、図1のシステムのコンピューティングデバイス100または補聴デバイス108である可能性がある例示的なデバイス20を示す。デバイス20は、コントローラ200、メモリ201、入力デバイス203、通信インターフェース211、およびディスプレイ205を含み得る。示されるように、図1A〜図1Bおよび図2A〜図2Bにおいて、デバイス20は、マイクロフォン103およびスピーカ105を含む可能性もある。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、設けられる可能性がある。異なるデバイスは、構成要素の同じまたは異なる配列を有する可能性がある。
【００８６】
ディスプレイ205は、補聴デバイスの設定のための少なくとも1つの制御入力を含むタッチスクリーンまたは別の種類のユーザインターフェースを含む可能性がある。ディスプレイは、上述のユーザインターフェース150かまたはユーザインターフェース152かのどちらかを含む可能性がある。ユーザインターフェースは、制御デバイスのうちの1つだけを含む可能性がある。たとえば、ユーザインターフェースは、主制御(たとえば、音の大きさの制御)のみ、副制御(たとえば、微調整の制御)のみ、またはこれら両方の組合せを含む可能性がある。
【００８７】
コントローラ200は、少なくとも1つの制御入力からのデータをまとめられたデータセットの軌跡に沿った1つまたは複数の位置に変換するように構成される。軌跡は、上述のカーブフィッティングまたは補間された経路のいずれかである可能性がある。まとめられたデータセットは、集団に関する聴覚学的値の組から導出され得る。代替的に、まとめられたデータセットは、集団に関する聴覚学的値の完全な組から直接導出された軌跡である可能性がある。どちらの場合も、軌跡は、まとめられたデータセットよりも少ない次元および聴覚学的値よりも少ない次元を含む。
【００８８】
少なくとも1つの制御入力は、パラメータ値の最もよくある組合せが、2つの簡単に分かるコントローラ(「音の大きさ」および「トーン」)を用いてユーザによって容易にアクセスされ得るようにする一定の原則に基づいたデータ駆動型の手法を使用することによって設計された次元削減コントローラ(DRC: dimension-reduced controller)である可能性がある。ユーザは、単一の次元の制御入力を通じて多くのパラメータ値を同時に修正するコントローラによって広範囲の信号処理パラメータを修正することを可能にされる。
【００８９】
メモリ201は、補聴アルゴリズムに関する予め設定された設定を記憶するように構成される。典型的な形の軽度の難聴、典型的な形の並の難聴、典型的な形の重い難聴、または典型的な形の重篤な難聴に関して別々の予め設定された設定が記憶される可能性がある。
【００９０】
ディスプレイ205は、ユーザが現在の信号プロセッサのパラメータをメモリ201に保存するための入力を含む可能性がある。コントローラ200は、制御デバイスの位置を保存し、再度呼び出すための命令を含む可能性がある。ユーザは、現在の設定に戻りたい場合、それらの設定を「保存する」ことができる。保存されたデータは、以下、すなわち、現在の信号処理パラメータ値、現在のコントローラの位置、現在の次元の位置、現在の音響的環境の統計/記録、現在の補聴器の出力(または推定された出力)の統計/記録などのうちのいずれかまたはすべてを含み得る。保存されたデータは、モバイルデバイス、パーソナルコンピュータ、補聴デバイス、またはリモートサーバ上にある可能性がある。
【００９１】
設定を再度呼び出すために、ユーザは、記憶された場所から保存されたデータを受け取り得る。記憶されたデータは、信号処理パラメータを含む場合、補聴デバイス108に直接実装される可能性がある。記憶されたデータが音響的特徴を含む場合、デバイスのうちの1つが、まず、最適化ルーチンを実行して、目標の出力の音響的特徴または目標の操作の特徴に最もよく一致する信号処理パラメータの組合せを特定する可能性がある。補聴器のフィッティングデバイスに関するデータは、(1)モバイルデバイスからリモートサーバ、モバイルデバイス、そして補聴デバイスへ、(2)補聴デバイスからリモートサーバ、そして補聴デバイスへ、(3)モバイルデバイスから補聴デバイスへ、または(4)補聴デバイスを含む可能性がある様々な道筋を流れる可能性がある。
【００９２】
図11は、図10の例示的なデバイスのための例示的な流れ図を示す。さらなる行為、異なる行為、またはより少ない行為が、行われる可能性がある。行為は、示された順序またはその他の順序で実行される。行為は、繰り返される可能性もある。
【００９３】
行為S101において、マイクロフォン103、コントローラ200、または通信インターフェース211が、オーディオ信号を受信する可能性がある。オーディオ信号は、発話、雑音、テレビ、ラジオ音声、またはその他の音を含む可能性がある。行為S103において、コントローラ200が、信号処理パラメータの第1の組に従ってオーディオ信号を修正するように構成される。コントローラ200は、信号処理パラメータの第1の組に基づいてスピーカ105に増幅されたオーディオ信号を出力し得る。
【００９４】
行為S105において、ディスプレイ205、コントローラ200、または通信インターフェース211が、信号処理パラメータの第1の組のサブセットまたはすべてを調整するために単一の次元の入力からデータを受け取る可能性がある。行為S207において、コントローラ200が、信号処理パラメータの調整された組に従ってオーディオ信号を修正するように構成される。
【００９５】
入力デバイス203は、デバイス20にデータを入力するための1つもしくは複数のボタン、キーパッド、キーボード、マウス、スタイラスペン、トラックボール、ロッカーもしくはトグルスイッチ、タッチパッド、音声認識回路、またはその他のデバイスもしくは構成要素である可能性がある。入力デバイス203およびディスプレイ211は、静電容量式または抵抗式である可能性があるタッチスクリーンとして組み合わされ得る。ディスプレイ211は、液晶ディスプレイ(LCD)パネル、発光ダイオード(LED)スクリーン、薄膜トランジスタスクリーン、または別の種類のディスプレイである可能性がある。ディスプレイ211は、内容の第1の部分および第2の部分を表示するように構成される。
【００９６】
図12は、図1のシステムのための例示的なサーバ107を示す。サーバ107は、少なくとも、メモリ301、コントローラ303、および通信インターフェース305を含む。一例において、データベース307は、最初の聴覚学的値、まとめられた聴覚学的値、信号処理パラメータ、記憶された信号処理設定、または上述のその他のデータの任意の組合せを記憶する。さらなる構成要素、異なる構成要素、またはより少ない構成要素が、設けられる可能性がある。異なるネットワークデバイスは、構成要素の同じまたは異なる配列を有する可能性がある。図13は、サーバ107のための例示的な流れ図を示す。さらなる行為、異なる行為、またはより少ない行為が、行われる可能性がある。行為は、示された順序またはその他の順序で実行される。行為は、繰り返される可能性もある。
【００９７】
行為S201において、コントローラ303が、メモリ301またはデータベース307の集団に関する聴覚学的値の組にアクセスする。聴覚学的値の組は、臨床的測定値の完全な組である可能性がある。聴覚学的値の組は、臨床的測定値の統計的に単純化された組である可能性がある。聴覚学的値の組は、第1の数の次元を有する。一例において、次元の数は、2以上である。一例において、次元の数は、複数の独立変数が聴覚学的値の組内に存在するのでずっと多い(たとえば、100を超える)可能性がある。
【００９８】
行為S203において、コントローラ303が、聴覚学的値の組をまとめられたデータセットに変換する。まとめられたデータセットは、第1の数の次元よりも少ない第2の数の次元を有する。まとめられたデータセットは、主成分分析または別の次元削減技術から導出され得る。
【００９９】
行為S205において、コントローラ303が、まとめられたデータセットを推定する曲線を計算する。曲線は、主成分分析または別の次元削減技術からのまとめられたデータセットに当てはまる。曲線は、曲線上の任意のx値に関して、丁度1つのy値が存在し、またはその逆であるので、単一の次元を有する可能性がある。曲線は、補聴アルゴリズムに関する信号処理パラメータを定義する。
【０１００】
行為S207において、通信インターフェース305が、曲線を外部デバイスに送信し、外部デバイスが、信号処理パラメータを補聴アルゴリズムに適用する。外部デバイスは、上述のように、補聴デバイスまたはモバイルデバイスである可能性がある。外部デバイスは、補聴アルゴリズムに関する信号処理パラメータを修正するために曲線に沿って移動するための制御入力を送信する可能性がある。
【０１０１】
コントローラ200および303は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、アナログ回路、デジタル回路、これらの組合せ、またはその他の現在知られているかもしくは今後開発されるプロセッサを含み得る。コントローラ200および303は、単一のデバイス、またはネットワーク、分散処理、もしくはクラウドコンピューティングなどに関連するデバイスの組合せである可能性がある。
【０１０２】
メモリ201および301は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリである可能性がある。メモリ201および301は、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、電気的消去可能プログラム読み出し専用メモリ(EEPROM)、またはその他の種類のメモリのうちの1つまたは複数を含み得る。セキュアデジタル(SD)メモリカードなどのメモリ201および301は、それらのそれぞれのデバイスから取り外し可能である可能性がある。
【０１０３】
通信インターフェースは、任意の動作可能な接続(たとえば、出口ポート、入口ポート)を含み得る。動作可能な接続は、信号、物理的通信、および/または論理的通信が送信および/または受信され得る接続である可能性がある。動作可能な接続は、物理的インターフェース、電気的インターフェース、および/またはデータインターフェースを含み得る。
【０１０４】
コンピュータ可読媒体は単一の媒体であるように示されているが、用語「コンピュータ可読媒体」は、集中型もしくは分散型のデータベース、ならびに/または命令の1つもしくは複数の組を記憶する関連するキャッシュおよびサーバなどの単一の媒体または複数の媒体を含む。また、用語「コンピュータ可読媒体」は、プロセッサによって実行するための、または本明細書において開示された方法もしくは動作のいずれか1つもしくは複数をコンピュータシステムに実行させる命令の組を記憶するか、符号化するか、または運ぶことができる任意の媒体を含むものとする。
【０１０５】
特定の非限定的な例示的な実施形態において、コンピュータ可読媒体は、メモリカード、または1つもしくは複数の不揮発性の読み出し専用メモリを収容するその他のパッケージなどのソリッドステートメモリを含み得る。さらに、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリまたはその他の揮発性の書き換え可能なメモリである可能性がある。加えて、コンピュータ可読媒体は、送信媒体上で伝えられる信号などの搬送波信号を捕捉するためのディスクまたはテープまたはその他のストレージデバイスなどの光磁気または光媒体を含み得る。電子メールへのデジタルファイルの添付、またはその他の独立した情報アーカイブもしくはアーカイブの組は、有形の記憶媒体である配布媒体であると考えられ得る。したがって、本開示は、データまたは命令が記憶され得るコンピュータ可読媒体または配布媒体およびその他の均等物および後継媒体のいずれか1つまたは複数を含むと考えられる。コンピュータ可読媒体は、非一時的である可能性があり、すべての有形のコンピュータ可読媒体を含む。
【０１０６】
代替的な実施形態においては、特定用途向け集積回路、プログラミング可能な論理アレイ、およびその他のハードウェアデバイスなどの専用のハードウェアの実装が、本明細書において説明された方法のうちの1つまたは複数を実装するために構築され得る。様々な実施形態の装置およびシステムを含み得る応用は、様々な電子的およびコンピュータシステムを広く含み得る。本明細書において説明された1つまたは複数の実施形態は、モジュールの間でおよびモジュールを通じて伝達され得る関連する制御およびデータ信号を用いる2つ以上の特定の相互に接続されたハードウェアモジュールもしくはデバイスを使用することによって、または特定用途向け集積回路の一部として機能を実装する可能性がある。したがって、本システムは、ソフトウェア、ファームウェア、およびハードウェアの実装を包含する。
【０１０７】
本開示の様々な実施形態によれば、本明細書において説明された方法は、コンピュータシステムによって実行され得るソフトウェアプログラムによって実装される可能性がある。さらに、例示的な非限定的な実施形態において、実装は、分散処理、コンポーネント/オブジェクト分散処理(component/object distributed processing)、および並列処理を含む可能性がある。代替的に、仮想的なコンピュータシステムの処理が、本明細書において説明された方法または機能のうちの1つまたは複数を実装するために構築される可能性がある。
【０１０８】
本明細書は、特定の規格およびプロトコルに関連した特定の実施形態において実装され得る構成要素および機能を説明するが、本発明は、そのような規格およびプロトコルに限定されない。たとえば、インターネットおよびその他のパケット交換ネットワークの送信のための規格(たとえば、TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTP、HTTPS)は、最先端の例を表す。そのような規格は、本質的に同じ機能を有するより高速なまたはより効率的な均等物によって周期的に取って代わられる。したがって、本明細書において開示された機能と同じまたは同様の機能を有する代わりの規格およびプロトコルは、それらの均等物と考えられる。
【０１０９】
コンピュータプログラム(プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても知られる)は、コンパイラ型言語もしくはインタープリタ型言語を含む任意の形態のプログラミング言語で記述可能であり、独立型プログラムとしての形態、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、もしくはコンピューティング環境内での使用に適したその他のユニットとしての形態を含む任意の形態で配置され得る。コンピュータプログラムは、必ずしもファイルシステム内のファイルに対応しない。プログラムは、その他のプログラムもしくはデータを保持するファイルの一部(たとえば、マークアップ言語のドキュメントに記憶された1つもしくは複数のスクリプト)、問題にしているプログラムに専用の単一のファイル、または複数の組織されたファイル(たとえば、1つもしくは複数のモジュール、サブプログラム、もしくはコードの一部を記憶するファイル)に記憶され得る。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ上で、または、1つの場所に置かれるか、もしくは複数の場所に分散され、通信ネットワークによって相互に接続される複数のコンピュータ上で実行されるように配置され得る。
【０１１０】
本明細書に記載のプロセスおよび論理フローは、入力データに対して演算を行い、出力を生成することによって機能を果たす1つまたは複数のコンピュータプログラムを1つまたは複数のプログラム可能なプロセッサが実行することによって行われ得る。また、プロセスおよび論理フローは、専用の論理回路、たとえば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)またはASIC(特定用途向け集積回路)によって実行される可能性があり、さらに、装置は、それらの専用の論理回路として実装される可能性がある。
【０１１１】
コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサは、例として、汎用マイクロプロセッサと専用マイクロプロセッサとの両方、および任意の種類のデジタルコンピュータのいずれか1つまたは複数のプロセッサを含む。概して、プロセッサは、読み出し専用メモリ、またはランダムアクセスメモリ、またはそれらの両方から命令およびデータを受け取る可能性がある。コンピュータの必須の要素は、命令を実行するためのプロセッサ、ならびに命令およびデータを記憶するための1つまたは複数のメモリデバイスである。また、概してコンピュータは、データを記憶するための1つまたは複数の大容量ストレージデバイス、たとえば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含むか、またはそれらの大容量ストレージデバイスからデータを受信するか、もしくはそれらの大容量ストレージデバイスにデータを転送するか、もしくはその両方を行うために動作可能なように結合される。しかし、コンピュータは、そのようなデバイスを備えていなくてもよい。コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するのに好適なコンピュータ可読媒体は、例として、半導体メモリデバイス、たとえば、EPROM、EEPROM、およびフラッシュメモリデバイス、磁気ディスク、たとえば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク、光磁気ディスク、ならびにCD-ROMディスクおよびDVD-ROMディスクを含む、すべての形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスを含む。プロセッサおよびメモリは、専用の論理回路によって補完されるか、または専用の論理回路に組み込まれる可能性がある。
【０１１２】
本明細書は多くの詳細を含むが、これらは、本発明の範囲または特許請求され得るものの範囲に対する限定と見なされるべきではなく、むしろ、本発明の特定の実施形態に固有の特徴の説明と見なされるべきである。別々の実施形態の文脈で本明細書に記載されている特定の特徴が、単一の実施形態において組み合わせて実装される可能性もある。反対に、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴が、複数の実施形態に別々に、または任意の適切な部分的組合せで実装される可能性もある。さらに、特徴は、ある組合せで働くように上で説明されている可能性があり、最初にそのように主張されてさえいる可能性があるが、主張された組合せの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除される可能性があり、主張された組合せは、部分的組合せ、または部分的組合せの変形を対象とする可能性がある。
【０１１３】
同様に、動作が特定の順序で図中に示され、本明細書において説明されているが、これは、所望の結果を達成するために、そのような動作が示された特定の順序でもしくは逐次的順序で実行されること、または示されたすべての動作が実行されることを必要とするものと理解されるべきでない。特定の状況においては、マルチタスクおよび並列処理が、有利である可能性がある。さらに、上述の実施形態における様々なシステム構成要素の分割は、すべての実施形態においてそのような分割を必要とするものと理解されるべきでなく、説明されたプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品に一緒に統合されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされる可能性があると理解されるべきである。
【０１１４】
上記の詳細な説明は、限定的でなく例示的であるものと考えられることが意図されており、すべての均等物を含む添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義するように意図されることが理解される。特許請求の範囲は、そのような趣旨で述べられない限り、説明された順序または要素に限定されるものとして読まれるべきでない。したがって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲および趣旨に入るすべての実施形態が、本発明として特許請求される。
【符号の説明】
【０１１５】
20  デバイス
100  コンピューティングデバイス
103  マイクロフォン
105  スピーカ
107  サーバ
108  補聴デバイス
109  ネットワーク
111  データベース
150  ユーザインターフェース
151  メータレベル
152  ユーザインターフェース
153  メータレベル
155  ユーザ情報入力
157  構成入力
159  グリッド
160  等値線
200  コントローラ
201  メモリ
203  入力デバイス
205  ディスプレイ
211  通信インターフェース
301  メモリ
303  コントローラ
305  通信インターフェース
307  データベース
【図１Ａ】
0006279767.tif 000002
【図１Ｂ】
0006279767.tif 000003
【図２Ａ】
0006279767.tif 000004
【図２Ｂ】
0006279767.tif 000005
【図３】
0006279767.tif 000006
【図４】
0006279767.tif 000007
【図５】
0006279767.tif 000008
【図６】
0006279767.tif 000009
【図７】
0006279767.tif 000010
【図８】
0006279767.tif 000011
【図９】
0006279767.tif 000012
【図１０】
0006279767.tif 000013
【図１１】
0006279767.tif 000014
【図１２】
0006279767.tif 000015
【図１３】
0006279767.tif 000016