專利名稱：利用頻率改變的反饋治療非口吃病狀的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及對非口吃病癥的治療，并且可以特別適用于提高存在閱讀和/或?qū)W習(xí)障礙的個體的閱讀理解力。
背景技術(shù)：
過去，已經(jīng)提出聽覺掩蔽(auditory masking)和閱讀加速(readingacceleration)以幫助具有閱讀障礙的患者。例如，參見Breznitz的Enhancing the Reading of Dyslexic Clildren by ReadingAccelecration and Auditory Masking，Jnl.Of Educational Psychology第89卷，第1期，第103-113頁(1997)。此外，Kershner等人也提出了在計時的命名任務(wù)過程中矯正的聲音反饋可以提高選擇的子類型學(xué)習(xí)障礙兒童的字母命名速度。Kershner等人，Modified Voice FeedbackImproves Letter Naming in Reading Disabled Children with CentralAuditory Dysfunction，Jnl.of Clinical Child Psychology，第14卷，第2期，第157-161頁(1985)。已經(jīng)建議將字母命名速度作為閱讀理解力的一種好的預(yù)測器。DeSoto等人，Relationship of readingachievement to verbal processing abilities，Jnl.of EducationalPsychology，75，第116-127頁(1983)；Jansky等人，Preventing readingfailure(NY，Harper&Row，1973)。然而，Kershner等人聲明矯正大大提高了患有中樞性耳聾的兒童的字母識別速度，但其對患有完整的聽覺功能的殘疾閱讀者存在明顯的的破壞效應(yīng)，由此得出的結(jié)論是，“就絕對意義而言，F(xiàn)M效應(yīng)是小的”以及“需要其他研究以確定作為治療介入的FM的實際效能”(Kershner等人，第160頁)。新近研究者報道了進行語言學(xué)和非語言學(xué)試驗來評估發(fā)育中的誦讀困難(“DD”)是否涉及中樞聽覺處理缺陷還是特定語言處理缺陷。參見Sapir等人的Linguistic and nonlinguistic auditory processing ofrapid vowel formant(F2)modulations in university students withand without developmental dyslexia，Brain Cogn，三月-四月；48(2-3)；第520-526頁(2002)。在非語言學(xué)試驗(進行了三次)過程中，研究者使患者聽合成元音，利用保持恒定的共振峰F1、F3和F4調(diào)制該合成元音的第二共振峰(F2)。經(jīng)過三次試驗，DD患者的表現(xiàn)變差，并且研究者推斷出該結(jié)果暗示資源枯竭或額葉機能障礙可能與DD相關(guān)(同上)。
在其它病狀方面，已經(jīng)建議用延遲的聽覺反饋來治療某些涉及非口吃言語的病癥，比如帕金森氏癥。例如參見Downie等人的Speechdisorder in parkinsonism-usefulness of delayed anditory feedbackin selected cases，Br.J.Di sord Commun.16(2).第135-139頁(1981年9月)。也請參見共同未授權(quán)和共同轉(zhuǎn)讓的序列號為No.60/375,937的美國臨時申請，該申請的內(nèi)容以對全文引用的方式包含在此。
盡管如前面所述，仍然需要能夠提供治療處理以增加溝通技能的方法和相關(guān)裝置，所述溝通技能比如是具有非口吃病狀的個體的閱讀能力(識別、理解和/或速度)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種利用頻率改變的聽覺反饋(“FAF”)來治療非口吃病狀或病癥的方法、系統(tǒng)和裝置。
在某些實施例中，可以設(shè)計該裝置和方法以利用可被佩帶的小型化的、突出程度最小的裝置提供FAF輸入，從而促進長期使用或治療(基于何地和何時需要的請求)等。可將該裝置構(gòu)造成獨立(self-contained)裝置或無線裝置，每一裝置具有裝配耳朵的殼體，可以將裝配耳朵的殼體的尺寸和/或構(gòu)形設(shè)置為耳背式(“BTE”)、耳內(nèi)式(“ITE”)、耳道式(“ITC”)或深耳道式(“CIC”)的裝置中的一個。
在某些實施例中，通過FAF治療方法、系統(tǒng)和裝置提供的頻率改變可以以期望的量增大或減小被檢測的聽覺信號頻率，該期望的量典型地在大約+/-2倍頻程的范圍中。
可以將壓迫程度最小的裝置構(gòu)造為具有由耳朵支承的部件的緊湊裝置，該由耳朵支承的部件足夠小以致可被插入耳朵中或鄰近于耳朵，并因此在用戶上/中的操作位置上時不需要任何遠程導(dǎo)線或敷設(shè)電纜就被耳朵所支承。
在具體實施例中，在比如學(xué)?；蚣?診所之外)的正常教育環(huán)境中，可以構(gòu)造該方法和裝置以治療具有學(xué)習(xí)障礙(包括閱讀障礙)的兒童。
該方法和裝置可以增強在學(xué)前年齡的兒童、小學(xué)年齡的兒童、青年、青少年、成年人和/或老年人(也就是上了年紀的人)中的一個或多個的閱讀理解力和/或速度。
在具體實施例中，該方法和裝置可以用于治療具有損害溝通技能的非口吃病狀或病癥(比如精神分裂癥、孤獨癥)、例如注意力缺乏癥(“ADD”)的學(xué)習(xí)病癥、源于由于中風(fēng)、損傷、傷害而出現(xiàn)的腦創(chuàng)傷的神經(jīng)損傷或比如帕金森氏癥的漸進性的疾病等的個體。
在某些某些實施例中，構(gòu)造該裝置以允許在期望的服務(wù)周期過程中獨立于臨床提供的階段性治療和/或除了其之外當在患者上的合適位置上時通過正在進行的基本上“按需”的應(yīng)用進行治療。
本發(fā)明的某些方面涉及用于治療具有削弱或降低的溝通技能的患者的非口吃病狀的方法。該方法包括在患者講話或說話的同時對具有非口吃病狀的患者施加FAF信號，以便因此提高患者的溝通技能。
在具體實施例中，該方法可以包括(a)以第一頻率接收患者的模擬聽覺信號；(b)將該信號轉(zhuǎn)換成頻域中的數(shù)字信號；(c)在大約+/-2倍頻程的范圍中改變該數(shù)字信號的頻率；(d)將該信號轉(zhuǎn)換回時域，并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號；(e)然后在最接近于接收步驟的時間施加頻率改變的反饋信號至用戶。
此外，可以實施該方法，以在正常操作過程中通過由用戶的耳朵支承的并且沒有在外部敷設(shè)電纜的裝置實現(xiàn)施加FAF信號的步驟?？梢允顾┘拥母淖兊穆犛X頻率在大約+/-2倍頻程的范圍中偏移期望的量。
其它實施例涉及一種利用FAF來治療具有表現(xiàn)為溝通技能方面的削弱或機能障礙的非口吃病狀或病癥的患者的方法。該方法包括(a)在最接近個體的至少一個耳朵附近定位一個(典型地為獨立或無線)裝置，以接收與患者的言語相關(guān)的聽覺信號，該裝置適于與個體的耳道中的至少一個連通；(b)在該裝置中接收與患者的言語相關(guān)的音頻信號；(c)從該裝置產(chǎn)生相對于接收的音頻信號具有在大約+/-2倍頻程之間的相關(guān)頻率偏移的頻率改變的聽覺反饋信號；以及(d)發(fā)射該頻率改變的聽覺反饋信號至患者的至少一個耳道。
本發(fā)明的其他方面涉及用于治療具有削弱或降低的溝通技能的非口吃病狀的裝置。該裝置包括用于在患者講話或說話時對具有非口吃病狀的患者施加FAF信號以便因此提高患者的溝通技能。
在具體實施例中，該裝置也可包括；(a)用于以第一頻率接收患者的模擬聽覺信號的裝置；(b)用于將該信號轉(zhuǎn)換成頻域中的數(shù)字信號的裝置；(c)用于在大約+/-2倍頻程范圍中改變該數(shù)字信號的頻率的裝置；(d)用于將該信號轉(zhuǎn)換回時域并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號的裝置；以及(e)用于在最接近于接收步驟的時間施加FAF信號至用戶的裝置?？梢詫⑹┘覨AF信號的裝置構(gòu)造為由耳朵支承的裝置，比如具有協(xié)同操作的袖珍裝置的獨立裝置或無線緊湊裝置。在正常操作過程中該由耳朵支承的裝置可以無需在外部敷設(shè)電纜。所改變的聽覺頻率在大約+/-2倍頻程的范圍中偏移期望的量。
其它方面包括用于治療具有溝通減損的非口吃病狀的便攜式裝置，通過用戶的耳朵支承該裝置，該裝置包括(a)具有遠端和近端表面的緊湊殼體，其中至少近端表面被構(gòu)造用于在用戶的耳道中定位；(b)包含在殼體中的信號處理器；以及(c)在操作上與所述信號處理器相關(guān)的電源，其用于為該信號處理器供給功率。該信號處理器包括(i)接收器，其產(chǎn)生輸入信號以響應(yīng)與用戶的言語相關(guān)的聽覺信號；(ii)操作上與接收器相關(guān)的頻率改變的聽覺反饋電路，其用于產(chǎn)生頻率改變的聽覺信號；以及(iii)包含在所述殼體中并操作上與所述頻率改變的聽覺反饋電路相關(guān)的發(fā)射器，其用于發(fā)射頻率改變的聽覺信號給用戶。
在某些某些實施例中，信號處理器是頻率偏移可通過外部編程來調(diào)節(jié)的數(shù)字可編程信號處理器。在下面給出的說明書中詳細地說明本發(fā)明的這些和其它目的和/或方面。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的實施例為傳送能夠提高閱讀能力的FAF輸入至具有非口吃病癥的用戶而能夠被實施的操作的流程圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明的實施例為用于處理非口吃病狀的耳內(nèi)式(“ITE”)應(yīng)用而構(gòu)造的裝置的側(cè)面透視圖。
圖3是圖2的裝置的截面圖，其說明了依據(jù)本發(fā)明實施例該裝置在耳道中的位置。
圖4A是依據(jù)本發(fā)明實施例的用于治療非口吃病狀的耳背式(“BTE”)裝置的側(cè)面透視圖。
圖4B是圖4A的裝置的截面圖，其說明了依據(jù)本發(fā)明實施例在合適位置上的裝置。
圖5A-5E是依據(jù)本發(fā)明的實施例可以用于提供對非口吃病癥的FAF治療的不同類型的小型化結(jié)構(gòu)的例子的側(cè)視圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明的實施例的示范性信號處理電路的示意圖。
圖7A是依據(jù)本發(fā)明的實施例的可編程的(可選擇的頻率偏移)改變聽覺反饋系統(tǒng)的示意性說明，該系統(tǒng)用于小型化的緊湊BTE、ITE、ITC或CIC裝置等。
圖7B是依據(jù)本發(fā)明的實施例的示范性DSP(數(shù)字信號處理)結(jié)構(gòu)的示意性說明，其可以對具有非口吃病癥的個體施加FAF治療。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的實施例用于提供治療FAF裝置和計算機或處理器之間的通信的可編程接口裝置的頂視圖。
圖9是依據(jù)本發(fā)明的實施例被構(gòu)造用于連接該裝置至可編程接口的接口電纜的治療裝置端部分的放大頂視圖。
圖10是在圖8和圖9中示出的接口電纜的放大頂視圖，其說明了至兩個示范性裝置的連接。
圖11是依據(jù)本發(fā)明的實施例的多個不同尺寸的緊湊裝置的頂部透視圖，該裝置中的每一個都具有計算機接口訪問端口。
圖12是依據(jù)本發(fā)明的實施例為醫(yī)生提供可選擇的程序參數(shù)的可編程輸入程序的屏幕圖。
圖13是頻率(Hz)對相對增益(dB)曲線圖，其說明了具有分別在用于ITC和CIC裝置的HAI和CIC耦合器中測量的響應(yīng)的ITC和CIC裝置的典型頻率響應(yīng)。
圖14是頻率(Hz)對相對輸出(dB)曲線圖，其說明了響應(yīng)在聲場中產(chǎn)生和傳送的合成元音[ae]的典型頻率改變。
圖15是依據(jù)本發(fā)明的實施例作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的平均閱讀理解分數(shù)的曲線圖。
圖16是作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的閱讀錯誤平均數(shù)的曲線圖。
圖17是作為針對正常和延遲的閱讀級別的組和聽覺反饋的函數(shù)的平均閱讀理解分數(shù)的曲線圖。
圖18是作為針對正常和延遲的閱讀級別的組和聽覺反饋的函數(shù)的平均閱讀錯誤的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖在下文中更詳細地說明本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的實施例。然而可以以多種不同的形式具體化本發(fā)明，并且其不應(yīng)被理解為受到在此闡述的實施例的限制；相反，提供這些實施例，以使其公開內(nèi)容徹底和全整，并且其將本發(fā)明的范圍完全傳達給了本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
在附圖中，為了清楚，可能放大了某些特征、部件、層和/或區(qū)域。類似的數(shù)字涉及貫穿

的類似元件。應(yīng)理解，當比如層、區(qū)域、特征或基片的元件被稱為在另一部件之“上”時，其可以直接在其它元件之上，或間接地在其它元件之上，以致也可以存在介入元件。相反，當元件被稱為直接在另一元件之上時，就不存在介入元件。
在接下來的本發(fā)明的說明中，采用某些術(shù)語來指明某些結(jié)構(gòu)相對于其它結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系。如在此所用的那樣，術(shù)語“遠端”及其派生詞指的是遠離耳道(遠離頭骨的中心)延伸的方向，同時術(shù)語“近端”及其派生詞指的是朝頭骨的中心延伸的耳道方向上的位置。在附圖中，除非另外注釋，以虛線說明的特征和操作是可選的。
一般來講，本發(fā)明涉及一種治療具有非口吃病狀的患者以促進和/或改進包括閱讀能力和/或?qū)?、拼寫等的溝通技能的方法、系統(tǒng)和裝置。術(shù)語“溝通技能”包括但不局限于書寫、講話和閱讀。術(shù)語“書寫”廣泛地用于在通信介質(zhì)(表示為有形介質(zhì))中指定組合符號、字母和/或字，以表示思維、答案、問題或意見和/或產(chǎn)生原作者作品的原件或拷貝，而不管是通過在比如紙的期望介質(zhì)上劃線、打印或草書，或通過經(jīng)由利用鍵盤、鼠標、觸摸屏或聲音識別軟件的電子輸入來寫。術(shù)語“閱讀能力”意味著閱讀理解力、認別和/或速度。
參照圖1，在最接近于患者講話或說話的時候，傳送FAF信號至具有非口吃病狀(疾病、病癥或狀況)的患者(方塊110)，相對于不受該病狀折磨的個體，該非口吃病狀會使他或她在溝通技能方面易受損害。術(shù)語“講話”和“說話”在此可互換地使用，并包括聲音的口頭表達，而不管是講話、說話、耳語、唱歌、叫喊，也不管是對他人或自己。該病狀可以表現(xiàn)為閱讀障礙(方塊111)。
在具體實施例中，可在患者以正常的速度和程度(音量)以基本上正常的說話聲音朗讀的同時發(fā)送FAF信號(方塊112)。在其它實施例中，可在患者以從比正常音量小的說話聲音(比如耳語或稍微聽得見的程度)朗讀的同時發(fā)送FAF信號。在任何情況下，不管患者的言語輸出是否與通常的講話、談話或溝通相關(guān)，或這種講話或談話是否與拼寫、閱讀(間歇的或合唱的)、將所說字母轉(zhuǎn)化為文字和/或?qū)㈥P(guān)聯(lián)的思維、單詞或句子轉(zhuǎn)化成相關(guān)的表達或書面作品有關(guān)，比如在形成原作者的書面作品的單詞或句子時，言語輸出應(yīng)充分地大，以便通過裝置(如下面所述，可以將其小型化)可以檢測來自說話者聲音或語音的聽覺信號。
可以適用于依據(jù)通過本發(fā)明提出的操作的治療的非口吃病狀的例子包括但不局限于包括閱讀障礙、比如誦讀困難、注意力缺乏癥(“ADD”)、注意力缺乏過度活躍癥(“ADHD”)等的學(xué)習(xí)障礙(“LD”)、選擇性緘默癥(asphasis)、運用障礙、構(gòu)音不良、言語困難、孤僻癥、精神分裂癥、比如帕金森氏癥和/或阿耳茨海默氏病的漸進變性神經(jīng)病和/或與中風(fēng)、心肌梗塞、損傷等相關(guān)的腦損傷或損害。在某些實施例中，具有發(fā)育性失用癥、聽覺處理障礙、發(fā)育性言語障礙或特殊語言障礙、或語言處理障礙的兒童可能適用于利用在本發(fā)明的范圍中所考慮的方法和/或裝置的治療。
該治療可以特別適用于具有診斷學(xué)習(xí)障礙的個體，該被診斷出的學(xué)習(xí)障礙包括閱讀障礙或損傷。通過熟知的測試手段可以評估學(xué)習(xí)障礙，該測試手段確定個體的行為低于他/或她的預(yù)期的年齡或IQ水平。例如，通過標準的測試可以診斷閱讀障礙，該標準測試確定個體低于年齡水平閱讀期望值，例如、但不限于Stanford Diagnostic ReadingTest。參見Carlson等的Stanford Diagnostic Reading Test(NY，Harcourt Brace Javanovich.1976)。通過對類似年齡的個體的平均能力進行比較也可以指示閱讀障礙。在其它實施例中，患者自身閱讀能力的相對減退也可以用于確定閱讀障礙的存在。
再次參照圖1，要治療的患者可能是患有非口吃學(xué)習(xí)障礙的兒童，他們的閱讀能力低于以標準診斷測試為基準的年齡期望值，并且該兒童可以是學(xué)前年齡和/或小學(xué)年齡(年級K-8)(方塊116)。在其它實施例中，個體可以是青少年或中學(xué)生(方塊117)、成年人(其可以是大學(xué)生或高中后續(xù)教育機構(gòu)的學(xué)生)(方塊118)、或中年人(年齡30-55)或比如老年人的上了年紀的人(大于55歲，并且典型地大于約62歲)(方塊119)。如上，個體可能具有通過診斷測試確定的診斷閱讀障礙，個體可能具有與類似年齡的個體的平均能力相比降低的閱讀能力，或者個體可能患有通過與他們自身先前的能力或表現(xiàn)相比表現(xiàn)出來的與功能衰退有關(guān)的發(fā)病。
要治療的患者可能具有基本上正常的聽覺靈敏度，該聽覺靈敏度典型地被限定為具有在從250至8000Hz的倍頻頻率處的純音閥值和≤20dB HL的語音識別閥值(美國國家標準學(xué)會，1996)。在其它實施例中，患者可能具有聽力障礙。
如圖2中用虛線描繪的特征所示，可選地，裝置10可以包括無線便攜式遠程部件10R(典型地將尺寸和形狀構(gòu)造為適合置于口袋中或置于腰帶上等)，該無線便攜式遠程部件10R與由耳朵支承的部件10E配合以提供理想的治療輸入。在其它實施例中，裝置10是獨立的由耳朵支承的部件。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的，無線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可能包括耳朵裝配部件10E、可以容納在遠程殼體10H中(和/或在由耳朵支承的殼體中)的處理器和允許處理器與耳朵裝配部件10E通信的無線發(fā)射器。無線頭戴式耳機和/或耳機的例子包括可從位于SanDiego，CA的Jabra公司獲得的JabraFreeSpeak無線系統(tǒng)和其它免提型號。在美國專利Nos.D469,081、5,812,659、和5,659,156中描述了采用耳塞式耳機(ear buds)、耳鉤(ear hooks)等的免提通信裝置的例子，它們的內(nèi)容以對全文引用的方式包含在此。
替代地，裝置10可以是獨立的并由用戶耳朵支承。在無線和獨立的實施例中，可將裝置10構(gòu)造為具有作為小結(jié)構(gòu)或小型化結(jié)構(gòu)的耳朵裝配部件的便攜式、緊湊裝置。在下面的某些實施例的描述中，裝置10被描述為具有施加FAF的某些操作部件。這些部件可以整個坐落在耳朵裝配部件10E中，或某些部件可以包含在無線操作的遠程裝置10R中，其中使用這種遠程裝置。例如，控制器和/或某些延遲聽覺反饋信號處理器電路等可以容納在遠程殼體10R中。
在又一實施例中，可以使用便攜式FAF反饋系統(tǒng)的有線型式，其典型地具有輕質(zhì)頭部或耳朵裝配部件(未示出)。
如圖2-5所示，在某些實施例中，通過配置有由耳朵支承的部件10E的突出程度最小的裝置10可以提供FAF治療。這樣，可將裝置10構(gòu)造為具有小的或小型化的由耳朵支承的殼體的便攜式、緊湊裝置。圖2、3和5A說明了可被構(gòu)造為耳內(nèi)式(“ITE”)裝置的裝置10和/或耳朵部件10E。圖4A和4B說明了可以包括耳背式(“BTE”)裝置的裝置10。圖5B-5E說明了由耳朵支承的殼體/裝置的各種合適結(jié)構(gòu)。圖5C示出了耳道式(“ITC”)型式，而圖5B說明了ITC結(jié)構(gòu)的“半殼”(“HS”)型式。圖5D說明了小耳道型式(“MC”)，而圖5E說明了深耳道式(“CIC”)。CIC結(jié)構(gòu)可以作為最小的由耳朵支承的裝置來說明，或該CIC結(jié)構(gòu)可以基本上隱藏于耳道中。
如下面更詳細地所述，在某些實施例中，用于治療非口吃病狀或病癥的治療裝置10包括小的(典型地為小型化的)包含電源的殼體、包含接收器的信號處理器、FAF電路和發(fā)射器?？梢詷?gòu)造該殼體并設(shè)置其尺寸，以便被定位在最接近耳朵處佩帶，并在使用過程中該殼體不需要至外部遠程部件的導(dǎo)線或電纜。比如接收器或傳感器的確定部件可以被定位在遠離耳道處，盡管典型地仍在相對接近耳朵的鄰近處中。一般來講，在操作中，便攜式裝置10在耳朵附近的位置處接收來自患者的輸入聲信號(比如通過耳朵中或毗鄰耳朵的傳聲器)，處理該信號，放大該信號，并將處理后的信號傳送到用戶的耳道中。
現(xiàn)在參照圖2，如所示，ITE裝置10可以是單獨集成的單元，其是獨立的并且不需要用于操作用途的有線和/或遠程裝置，或該ITE裝置10可以是包括ITE部件的無線裝置10。裝置10包括殼體30，構(gòu)造該殼體的至少一部分并設(shè)置其尺寸，以便能夠?qū)⑵淙菁{到耳道32中，并接近耳膜34而設(shè)置。盡管整個以右耳模型示出，附圖的鏡像可適用于相對的左耳。殼體30可以包括近端部分，該近端部分可插入耳道32中預(yù)定距離，并設(shè)置其尺寸和將其構(gòu)造成在其中提供舒適的滑動配合。殼體30的材料優(yōu)選是硬或半柔性彈性材料，比如聚合體、共聚物或其衍生物或混合物。
也需要注意，在某些實施例中，盡管裝置10整個作為一個耳朵中的單獨單元示出，但用戶也可以采用兩個分離的裝置10，其中在每個耳朵(未示出)中/或上具有由耳朵支承的部件，以使它們共同或彼此獨立地工作。兩個耳朵裝配部件可以通過無線通信方式或有線方式在操作時通信，該有線方式比如利用薄、輕質(zhì)和最低程度地突出的電纜，該電纜具有充分的長度，以便在他們的備自耳朵中或鄰近他們的各自耳朵的適當位置時延伸于兩個裝置之間。
如圖2和圖3所示，裝置10的遠端部分可以包括接收器12、接收器入口13、附屬的通道門18、音量控制15和小的壓強平衡孔16。需要注意，在整個描述中，裝置一般可以采用比如寬動態(tài)范圍壓縮(“WDRC”)電路之類的自動壓縮電路來替代音量控制15。在操作中，根據(jù)輸入信號的強度，電路可以自動采樣輸入信號，并調(diào)節(jié)信號的增益至更小和更大的等級?？梢栽跉んw30這樣的部分中設(shè)置諸如傳感器或傳聲器之類的接收器12，該部分位于通向耳道36的入口附近，從而以最小的阻塞比接收聲波。更具體地，在殼體30的遠端外表面上或臨近殼體30的遠端外表面處設(shè)置接收器12，并且殼體30可選地包括穿孔13以允許聽覺聲波不受禁止地穿透到接收器或傳聲器中。
如示出的，裝置10也可以包括輔助訪問面板，如在圖2和3中作為門部件18示出的。門部件18可允許對裝置10的內(nèi)部孔穴進行相對容易地訪問，從而允許電池的更換、或修理電子器件等。此外，該門部件18也可充當“接通”和“斷開”開關(guān)，以使通過開啟和關(guān)閉門18可以激活或去激活裝置10。裝置10可以進一步包括也被設(shè)置為可由患者訪問的音量控制。如示出的，裝置10可以包括凸起的抓緊拋體(grippingprojectiles)15a，以用于更容易的調(diào)節(jié)。
裝置10的近側(cè)可以容納發(fā)射器或揚聲器24。可以構(gòu)造殼體30以便通常填滿耳朵40的外耳，從而阻止或阻礙沒有被延遲的信號到達耳膜。如圖3所示，殼體30的近側(cè)包括至少兩個開口25、26。第一開口是與殼體30的相對側(cè)上的壓強通風(fēng)孔16流體連通的通風(fēng)孔26。這樣，可以采用通風(fēng)孔16、26平衡耳道和周圍的氣壓。也可以將遠端通風(fēng)孔16構(gòu)造成具有附加的壓強調(diào)節(jié)裝置，以允許將通風(fēng)孔16調(diào)整至較大的尺寸。例如，可以構(gòu)造具有較小的外部孔徑的可移動插入物16a，以便被容納到通風(fēng)孔的較大孔徑中。這樣，插塞的去除導(dǎo)致“可調(diào)節(jié)的”較大的壓強通風(fēng)孔16。
仍參照圖3，為面對(face into)裝置的近側(cè)上的耳道而設(shè)置的第二開口25是聲孔25，該聲孔25可以傳送FAF處理信號至內(nèi)耳道。開口25可以沒有中間覆蓋物，這允許自由地、基本上未受阻止地傳送處理信號至內(nèi)耳。替代地，在聲孔25上可以采用薄膜、覆蓋物或隔板(未示出)，以防止電子器件不必要地暴露在生物學(xué)污染物之中。
如果需要，殼體30可以包括在耳朵的外壁上的半柔性延伸部分(未示出)，以進一步將殼體30固定在耳朵上或提供附加結(jié)構(gòu)和支承，或容納與裝置10相關(guān)的部件，比如電源電池。可以通過一個或多個內(nèi)部容納的電源(比如具有合適電壓的小型化電池)對操作的電子電路供電。
在附圖4A和4B中以BTE裝置示出了在圖2和3中示出的裝置10的替代實施例。如所示，裝置10包括標準助聽器類型外殼或殼體50、耳鉤55(ear hook)和耳模65。通過模制管60，耳模65柔性地連接至耳鉤。設(shè)置模制管60的尺寸以容納耳鉤的一端58。耳鉤55可以由比管60更硬的材料制成。因此，耳鉤55的端部58可插進模制管60的一端，以將部件連接在一起。耳鉤55的相對端部54連接至殼體50。耳鉤端部54可以與殼體50的較高或頂端部分螺紋接合。
如圖4A和4B所示，耳模65適用于右耳，但也可容易地將其構(gòu)造為用于左耳。耳模65在結(jié)構(gòu)和尺寸上設(shè)置為緊靠耳朵安裝并且一部分延伸進入耳朵，從而在結(jié)構(gòu)上確保裝置10固定在耳朵上。管60的近端60a伸入耳模65一個較大的距離，更典型地是延伸至略微回縮或與耳模65的近側(cè)基本上齊平的位置。管60可以沿著耳模中的信號路徑引導(dǎo)信號，并使發(fā)射信號的衰減最小。
仍參照圖4A和4B，耳模65的近側(cè)可以包括與管60連通的聲孔66。在操作中，在殼體50中處理信號，并通過耳鉤54和管60將其發(fā)射到耳模65中，以及通過聲孔66將其傳送至耳道?？梢栽跉んw50中形成開口，以接收由于患者的講話而產(chǎn)生的聽覺信號。如圖4A所示，開口與比如位于殼體上的傳聲器53的接收器中的開口相通。接收器或傳聲器53可以位于相對于佩帶者的前上部位置，并延伸出殼體50的上部，從而自由地截取和接收信號。
可以包括抗腐蝕材料(比如金環(huán)或合適的金屬鍍層和/或生物相容的涂層)以圍繞暴露的部件，從而保護其不受周圍污染物的損害?？梢詷?gòu)造傳聲器開口53a以避免阻礙，從而允許信號在此無阻礙地或自由地進入。
此外，殼體50可以采用各種其它從外部可實現(xiàn)的控制(未示出)。例如，可以將殼體的前面部分51構(gòu)造成包括音量控制(和/或壓縮電路，比如WDRC、通斷開關(guān)和電池門)。該門也可以提供對內(nèi)部音調(diào)控制和各種輸出控制的訪問?？蛇x地，BTE裝置可以包括外部端口，該外部端口接合比如包裝的外部外圍裝置，該包裝用于承載電池，其中考慮長時間的應(yīng)用或增加的通電周期，或該包裝用于對內(nèi)部電源進行再充電。此外，可將裝置10構(gòu)造成具有端口接口，以允許經(jīng)外部源進行詢問或編程，并且裝置10可以包括敷設(shè)電纜和適配器插入端口以允許經(jīng)外部源進行詢問或編程。例如，如下面將進一步所述，裝置10可以可松脫地連接至設(shè)置在外部的信號處理電路，以用于定期評估操作、調(diào)節(jié)或者建立與外部評估源或臨床醫(yī)生的鏈接。
在使用時，外部包裝和/或遠程殼體10R可以連接至殼體(未示出)，并被構(gòu)造成輕質(zhì)和便攜的，并且優(yōu)選可支承地連接至用戶或由用戶經(jīng)衣服、附件等佩帶。在其它實施例中，遠程殼體或包裝可以根據(jù)用途和期望的操作的情況而固定。
在耳模65就位的位置上，BTE裝置10被設(shè)置成耳鉤55位于耳廓的耳輪的前側(cè)之上，而殼體50的主體位于鄰近其到頭骨的連接的耳廓的中央。典型地，構(gòu)造殼體50以跟隨耳朵的曲線，也就是，它一般是拉長的凸面。耳朵裝配殼體尺寸可以變化，但從殼體50上最高點到最低點測量，在長度上其尺寸優(yōu)選從大約1英寸至2.5英寸。用于成人時，通常將耳鉤55的尺寸設(shè)置為大約0.75至大約1英寸，用于兒童時，將其尺寸設(shè)置為大約0.35至大約0.5英寸；長度測量是對徑向彎曲或“鉤形”結(jié)構(gòu)的鉤55進行的。
在某些實施例中，接收器53(也就是傳聲器或器)定位于離耳朵的外耳道大約1cm至7cm的距離上。傳感器優(yōu)選位于耳朵的外耳道的4cm的范圍中，并且傳感器更優(yōu)選地位于大約2.5cm的范圍中。需要注意，所述的實施例是單獨的、集成的殼體單元，該殼體單元容納突出程度最低的結(jié)構(gòu)形式的電源和運算電路，允許使用中的裝置方便而有利地鄰近耳朵或位于耳朵中。
參照圖5A-5E，在具體實施例中，裝置10可以包括ITE裝置，或者裝置10就是ITE裝置(也就是全殼、半殼、ITC、MC或CIC裝置)，該ITE裝置整個位于耳朵的外耳和/或耳道中。在其它的實施例中，如圖4A所示，裝置10可以包括或被構(gòu)造為部分固定在耳朵的外壁之上或周圍的BTE裝置，從而盡可能地減小裝置除了耳朵的耳輪的正常伸展之外的突出。
已經(jīng)熟知具有用于增強聽力的電路的助聽器，該助聽器具有足夠小的殼體，以致適于安裝在耳道中或者整個由耳朵支承。例如，Clark的美國專利No.5,133,016就公開了一種具有殼體的助聽器，該殼體包括傳聲器、放大電路、揚聲器和電源，適于安裝在耳朵和耳道中。DeVries等人的美國專利No.4,727,582同樣公開了一種具有殼體的助聽器，其具有傳聲器、放大電路、揚聲器和電源，其部分包含于耳朵和耳道中，并在耳朵之后。上述每件專利的內(nèi)容以對全文引用的方式包含在此。關(guān)于用于改善口吃的緊湊裝置的附加說明，見美國專利No.5,961,443，其內(nèi)容以對全文引用的方式包含在此。
在某些實施例中，通過提供可編程選擇的操作參數(shù)的數(shù)字信號處理技術(shù)提供FAF信號，典型地通過臨床醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)生評估個體，可以針對用戶的需要定制該操作參數(shù)，并且以期望的間隔調(diào)節(jié)該操作參數(shù)，該間隔比如是每月、每季度、每年等等。利用可編程選擇和/或可調(diào)節(jié)的操作參數(shù)可以實現(xiàn)患者擬合，該操作參數(shù)比如是FAF的+/-偏移(典型地以大約500Hz-200Hz遞增)、線性增益控制(比如大約四個5dB步長大小遞增)、獨立或個別可調(diào)節(jié)的“n”頻帶增益控制(其中在20dB的增益控制設(shè)置下，n可以在約2-20頻帶之間，其中心頻率在250-7000Hz范圍內(nèi))。
此外，在具體實施例中，可以將裝置10構(gòu)造成可選擇地提供FAF和延遲的聽覺反饋(“DAF”)(典型地具有大約0-128ms之間的可調(diào)節(jié)地選擇的延遲時間)，以及可編程接口和內(nèi)部操作電路和/或信號處理器，該信號處理器可以是微處理器或毫微處理器(nanoprocessor)中的一個或多個，可將其構(gòu)造成允許調(diào)節(jié)和/或選擇裝置的操作結(jié)構(gòu)以在反饋模式下工作。關(guān)于用于改善口吃的緊湊裝置的其他說明，見Stuart等人的Self-Contained In-The Ear Device to Deliver AlteredAuditory FeedbackApplicatiohs for Stuttering，Annals ofBiomedical Engr，第31卷，第233-237頁(2003)，其內(nèi)容以對全文引用的方式包含在此
FAF頻率偏移或調(diào)節(jié)可以是任何期望的偏移，但其典型地在檢測到的用戶的聽覺言語信號的頻率的大約+/-2倍頻程中。在某些實施例中，頻率調(diào)節(jié)至少大約倍頻程的+/-1/8，并且典型地頻率可以調(diào)節(jié)檢測到的聽覺信號的倍頻程的至少大約+/-1/4。在具體實施例中，可以調(diào)節(jié)頻率改變的反饋信號，從而提供倍頻程的至少大約+/-1/2的頻率偏移。而在其它實施例中，頻率偏移是在大約+/-3/4至1倍頻程處。也可以采用其它偏移或其倍數(shù)和/或倍頻程偏移的不同增量。
以赫茲為單位測量的頻率偏移將典型地取決于輸入信號。例如，對于500Hz的輸入信號來說，一個倍頻程偏移是大約1000Hz；類似地，1000Hz輸入信號的一個倍頻程偏移是大約2000Hz。在任何情況中，在某些實施例中，可將裝置構(gòu)造成基本上“聲學(xué)上不可見”，以便提供獨立收聽的高保真度和聽覺自監(jiān)控，而同時傳送最佳的改變的反饋，例如能夠基本上維持相對標準的言語模式的裝置。
可以根據(jù)患者的一個或多個具體病癥和/或在評價建立過程中患者對多個不同的“測試”FAF設(shè)置的反應(yīng)定制調(diào)節(jié)，該“測試”FAF設(shè)置基于為評價該反應(yīng)的效果而在可讀性方面所作的改進。此外，基于定期的臨床評估可以隨時間改變頻率調(diào)節(jié)。在其它實施例中，可將頻率調(diào)節(jié)設(shè)置成以期望的間隔或基于用戶的觸發(fā)在頻率偏移增加和/或減小方面進行自動調(diào)節(jié)。
如上面所述，裝置10可以是緊湊和便攜的。這樣，它不需要用于正常操作用途的位于遠處的部件。本發(fā)明現(xiàn)在提供了便攜式和基本上非侵入式裝置，該裝置允許定期的或“長期的”應(yīng)用。這樣，可以允許便攜式裝置10用于正在進行中的應(yīng)用，而不需要專用的遠程松散耦合的支持硬件。該裝置可以采用保持在鄰近耳朵處的傳聲器。也就是，本發(fā)明提供一種容易裝卸的溝通增強(閱讀輔助)設(shè)備，其很象光學(xué)眼鏡或觸點，當需要治療介入以促進閱讀能力時，其可被任意使用，比如僅在計劃的或是實際的閱讀周期過程中。
如圖6、7A和7B所示，在某些實施例中，裝置10包括至少提供傳聲器24、A/D轉(zhuǎn)換器76、衰減器和接收器70的數(shù)字信號處理器(DSP)，這些部件可以并入數(shù)字信號處理器(DSP)微(或毫秒)處理芯片。從加拿大公司MICRO-DSP可以獲得示范性的微處理芯片，下面將對其作進一步的描述。在面向用戶的裝置中DSP可能是特別重要的，該用戶期望突出程度最小的裝置，從而不會不適當?shù)馗蓴_正常的生活。有利地，允許天天或任意的(在要求時)定期應(yīng)用可以提高閱讀能力(也就是理解力、速度等)。此外，緊湊裝置允許用于正在進行或更“長期”的治療介入。
圖6說明了裝置10的示意圖，該裝置10具有采用具有軟件可編程接口100的示范性信號處理器90(DSP)的電路。虛線表示部件在某些實施例中可共同容納于小型化裝置10中或小型化裝置10上，該小型化裝置10例如是但不局限于上面所述的ITC、ITE或CIC裝置。一般來講，信號處理器90接收由用戶的言語所產(chǎn)生的信號；依據(jù)預(yù)定參數(shù)進行分析和使該信號產(chǎn)生頻率偏移。最后，將FAF信號發(fā)射到用戶的耳道中。
在操作中，在某些實施例中，再次參照圖6，比如傳聲器12或傳感器(53)的接收器70接收聲波。接收器70產(chǎn)生對應(yīng)于用戶的言語的聲音的模擬輸入信號。依據(jù)在圖6中示出的實施例，將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸入信號流。在轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之前，通過低通濾波器72濾波模擬輸入信號以避免或抑制混疊。低通濾波器72的截止頻率應(yīng)足以在數(shù)字化之后再現(xiàn)可識別的聲音采樣。針對聲音的常規(guī)的截止頻率是大約8kHz。濾波較高的頻率也可以去除一些不想要的背景噪聲。低通濾波器72的輸出可以輸入至采樣和保持電路74。如本領(lǐng)域中所熟知的，采樣率應(yīng)超過兩倍的低通濾波器72的截止頻率，以抑制或避免采樣誤差。由采樣和保持電路74輸出的采樣信號可以輸入到模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器76中。然后將表示每一采樣的數(shù)字信號流注入頻率偏移或改變電路78?？梢砸匀绫绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知的多種方式具體化頻率偏移電路78。
仍參照圖6，然后可將頻率偏移電路78的輸出注入數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器82。從D/A轉(zhuǎn)換器82輸出的模擬信號然后通過低通濾波器84以精確地再現(xiàn)初始信號的FAF。將低通濾波器84的輸出注入可調(diào)節(jié)的增益放大器86中，以允許用戶(或臨床醫(yī)生)調(diào)節(jié)裝置的輸出音量。最后，將被放大的模擬信號連接至揚聲器24。揚聲器24然后將再造用戶所說的話的FAF型式。
在圖7A中說明了可以用于實現(xiàn)通過本發(fā)明的實施例設(shè)想的治療的其它示范性操作/特征或部件。如之前所述，接收輸入信號125，導(dǎo)引該輸入信號通過前置放大器127，然后通過A/D轉(zhuǎn)換器129，并可選地通過延遲濾波器130。在期望的DAF或FAF/DAF組合的情況下，可以使用延遲濾波器130。然后可以將數(shù)字信號從時域轉(zhuǎn)換至頻域132，通過噪聲減小電路134，然后通過比如AGC 136或WDRC的壓縮電路。將頻率偏移施加至信號，以提供頻率改變的返回信號(FAF)138，將FAF信號再轉(zhuǎn)換至?xí)r域140，通過D/A轉(zhuǎn)換器142，然后至輸出衰減器144，以FAF信號146的輸出而結(jié)束。
在操作中，可以可編程地選擇或調(diào)節(jié)所述操作以提供期望的輸出，也就是頻率改變的聽覺反饋信號。可以依據(jù)本發(fā)明的實施例的小型化的緊湊BTE、ITE、ITC或CIC裝置等和/或利用依據(jù)本發(fā)明的實施例的小型化的緊湊BTE、ITE、ITC或CIC裝置等實現(xiàn)示出的操作。
圖7B是已知的可編程DSP 90的體系結(jié)構(gòu)的示意性描述，該可編程DSP 90可以特別適用于產(chǎn)生基于FAF的治療，如同其特別適用于緊湊裝置一樣。該DSP體系結(jié)構(gòu)以ToccataTM系統(tǒng)而為人所知，并且其可從MI CRO-DSP TECHNOLOGY CO..LTD.(INTERNATIONAL AUDIOLOGY CENTRE OFCANADA INC的子公司)獲得。如所示出的，Toccata DSP技術(shù)支持寬范圍的低功率音頻應(yīng)用，并且被認為一般用于助聽器工業(yè)的首選軟件可編程芯片組。一般來講，參照圖7B，通過結(jié)合16比特通用DSP(RCore)、加權(quán)交疊相加(WOLA)濾波器組協(xié)處理器和省電的輸入/輸出控制器，ToccataTM芯片組提供傳統(tǒng)的模擬電路或固定功能數(shù)字ASICs的實際替代物。兩個14比特A/D和14比特D/A可以用于提供高保真度聲音。Toccata的靈活結(jié)構(gòu)體系使它適用于執(zhí)行多種算法，同時采用低功率消耗、高保真度和緊湊或小的尺寸。ToccataTMDSP技術(shù)的示范性特征包括(a)小型化的尺寸；(b)非常低的功率操作，大約1.5伏或更小；(c)低噪聲；(d)14比特A/D&安培；(e)面向工業(yè)標準傳聲器的D/A接口；(f)等級D接收器和電傳線圈；(g)Rcore16比特軟件可編程哈佛(Hatvard)體系結(jié)構(gòu)DSP；(h)有效執(zhí)行分析濾波、增益應(yīng)用的可配置WOLA濾波器組協(xié)處理器；以及(i)合成濾波。在表1中說明了TocattaTM技術(shù)DSP的示范性的性能說明。
表1

可能依賴于算法在某些實施例中，可將裝置10構(gòu)造成也提供DAF改變的聽覺反饋，可以激活該改變的聽覺反饋來工作，從而選擇性地以期望的延遲輸出DAF。當以用于非口吃病狀的頻率改變方式使用時，延遲典型地大約是50ms，該頻率改變方式比如是以倍頻程的大約正/負四分之一或二分之一，或如上面所述的其它期望的偏移。
對于雙FAF/DAF輸出，裝置10可以具有操作上與聽覺延遲電路130(圖7A)相關(guān)的可調(diào)節(jié)延遲。在這種實施例中，延遲電路130可以包括檢測預(yù)定時間包絡(luò)中多個預(yù)定觸發(fā)事件的檢測器。在需要時，延遲電路或波信號處理器可與圖6中的FAF電路成直線地串聯(lián)設(shè)置，并且如圖6所示，其可以包括用于比較一系列數(shù)字化的聲音采樣的聲音采樣比較器80，該一系列數(shù)字化的聲音采樣可以輸入至延遲電路130，并從該延遲電路輸出。如在本領(lǐng)域中已知的，可以利用微處理器比較數(shù)字流。聲音采樣比較器80輸出調(diào)節(jié)信號至延遲電路，以便根據(jù)期望的言語模式、或不流利的次數(shù)和/或檢測到的異常言語速度而增大或減小時間延遲。
裝置10也可以具有用于中斷從傳聲器至耳機的傳送的開關(guān)電路(未示出)，也就是激活和/或去激活電路。在Vildgrube等人的美國專利No.4,464,119第4欄(通常見行40-59以及下列等等)中公開了這種類型的電路的一個例子，在此將其引入作為參照。可以將裝置10構(gòu)造成當用戶的言語和對應(yīng)的信號輸入降到預(yù)定閥電平之下時通過手動切換從電池斷開電源或通過自動切換而被斷開。這可以避免除了用戶的言語之外的聲音被裝置傳送。
替代地，如在本領(lǐng)域中已知的，可以采用其它延遲電路，例如但不限于象組桶式(bucket-brigade)電路的模擬延遲電路。
如在本領(lǐng)域中已知的，可將在此描述的電路部件和/或操作中的每一個用其它分離或集成的電路部件替換，以產(chǎn)生如通過本發(fā)明的實施例設(shè)想的合適的FAF信號。
圖8說明了計算機接口裝置200的一個例子，該計算機接口裝置200用于允許經(jīng)由電纜215從接口裝置200上的串行(COM)端口215p延伸的計算機(未示出)與經(jīng)由電纜210的緊湊治療裝置10之間的通信。電纜210在端口212p處連接至接口裝置200。電纜210的其它端213被構(gòu)造成連接至緊湊治療裝置10的一個或多個結(jié)構(gòu)。接口裝置200也包括功率輸入217。一個商業(yè)上可得到的編程接口設(shè)備是來自微數(shù)字信號處理器技術(shù)有限公司的AudioPRO，其具有連接至計算機端口的串行RS-232C電纜和可松脫地連接至FAF治療裝置10的CS44編程電纜。見URLwww.micro-dsp.com/product.htm。
圖9說明了電纜210的一部分的放大圖。如圖10和11所示，示出的端部213直接連接到各自的緊湊治療裝置10中。圖11說明了訪問端口10p，典型地通過打開外部可開啟的門10D可訪問該訪問端口10p(該門10D可以是電池門)，該訪問端口10p用于連接接口電纜210至數(shù)字信號處理器90。圖10說明了具有附加的電纜端部連接213的兩個大大放大的裝置10E，其中的每一個可以具有在端口10p之上的各自的門10d。在圖10的左側(cè)上示出的裝置10包括ITC裝置，或裝置10就是一個ITC裝置，而在圖10的右側(cè)上示出的裝置10包括ITE裝置，或裝置10就是一個ITE裝置。每一裝置具有電纜端部連接213，修改該電纜端部連接213以連接至耳朵裝置10E。ITC裝置連接213包括用于進入ITC裝置的核心的細長拉長部分。
圖12說明了用于調(diào)節(jié)或選擇裝置10的可編程特征以適合具體用戶或環(huán)境或為具體用戶或環(huán)境定制的用戶顯示輸入接口。可以調(diào)節(jié)總增益以及具有相關(guān)的中心頻率250的每一個“n”頻帶增益控制的增益(也就是其中n＝8，8個頻帶中的每一個可以分別定中心于250Hz、750Hz、1250Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、5250Hz、7000Hz中的對應(yīng)的一個上)。典型地，n可以在大約2-20個不同頻帶之間，這些頻帶的中心頻率是分隔開來的。對于DAF實施方案，可以通過用戶/程序設(shè)計員或臨床醫(yī)生設(shè)置選擇260以毫秒增量或者減量(至最大值)調(diào)節(jié)延遲，并且也可以關(guān)掉延遲。通過單擊(clicking)和選擇期望的頻率經(jīng)由用戶輸入270可調(diào)節(jié)FAF。通過期望的赫茲增量和減量，頻率調(diào)節(jié)可以是可調(diào)節(jié)的，并且可以上移、下移以及關(guān)掉?？梢蕴娲禺a(chǎn)生倍頻程調(diào)節(jié)，并且其是可選擇的。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，通過硬件、軟件或上述的組合可以提供如上面所述的數(shù)字信號處理器和其它電子部件。因此，雖然作為分離部件說明了各種部件，但實際上可以通過包括輸入和輸出端口的運行軟件代碼的微處理器或微控制器、定制芯片或混合芯片、分離的部件或上述的組合來實現(xiàn)它們。例如，可以將A/D轉(zhuǎn)換器76、延遲電路78、聲音采樣比較器80和增益86中的一個或多個實現(xiàn)為可編程的數(shù)字信號處理器裝置。當然，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，也可以分別地裝配分離的電路部件或?qū)⑵浼傻接∷㈦娐钒逯?。通常參見Wayne J.Staab，Digital Hearing Instrument，38Hearing InstrumentNo.11，第18-26頁(1987)。
在任何情況中，裝置的電聲操作參數(shù)優(yōu)選包括可單獨調(diào)節(jié)和可控制的功率輸出、增益和具有合適的電聲響應(yīng)的頻率響應(yīng)分量。可以采用具有固定的最大輸出、增益和頻率響應(yīng)的固定電路，同時也提供佩帶者可調(diào)節(jié)的音量控制。在操作中，裝置將優(yōu)選地以“低的”最大功率輸出、“適度”增益和相對“寬的”和“平的”頻率響應(yīng)工作。更具體地，依據(jù)美國國家標準協(xié)會助聽器特征規(guī)范(ANSI S3.22-1996)，該裝置優(yōu)選地具有等于或低于110分貝(“dB”)的峰值飽和聲壓級90(“SSPL90”)，并且高頻平均(HFA)SSPL90將優(yōu)選地不超過105dB。
在某些實施例中，頻率響應(yīng)可以在至少200-4000Hz之間，并且更優(yōu)選地在大約200-8000Hz之間。在特定的實施例中，頻率響應(yīng)可以是“平坦的”原位響應(yīng)，其在大約1000-4000Hz之間有一些補償增益。高頻平均(也就是1000、1600和2500)滿檔(full-on)增益典型地在10-20dB之間。例如，補償增益在1000-4000Hz之間大約是10-20dB，以適應(yīng)固有的外部耳朵共鳴的損失。該固有的耳朵共鳴通常歸因于當采用CIC、ITE、ITC或來自BTE裝置的耳模時外部聽道和/或外耳中的閉塞?？傊C波失真可以小于10％，并且典型地小于大約1％。最大飽和聲壓可以是大約105dB SPL，其具有95-100dB SPL的高頻平均和小于35dB并且典型地小于30dB的等效輸入噪聲。圖13說明了ITC和CIC裝置(按照慣例用于治療口吃病狀)的典型耦合器頻率響應(yīng)的例子，其中曲線圖說明了在沒有改變設(shè)置時典型裝置的頻率響應(yīng)曲線的例子。
圖14說明了示范性的構(gòu)造為CIC的裝置的頻率改變能力。在通向裝置的聲場中產(chǎn)生并播放合成元音[ae]，同時記錄耦合器響應(yīng)。對每一裝置進行三次記錄一次不改變頻率，一次具有最大的向上頻移，以及一次具有最大的向下頻移。該試驗原來主要旨在評估對于口吃病狀的操作能力，但是在相對于沒有改變的頻率響應(yīng)的頻率改變過程中，共振峰頻率的清零偏移是明顯的。利用ITC模型獲得類似的結(jié)果。
現(xiàn)在將在下面非限制性范例中更詳細地說明本發(fā)明。
范例參與者參與者是27個學(xué)生，15個正常閱讀的六年級學(xué)生和12個被它們的學(xué)校診斷為閱讀延遲的六年級學(xué)生，這些學(xué)生在當?shù)豦astern NorthCarolina中學(xué)上學(xué)。參與者在Woodcock Johnson Reading MasteryTest-Revised(WRMT-R)上的總閱讀能力分數(shù)確定閱讀能力。正常的閱讀能力被限定為與年齡適合的分數(shù)。延遲的閱讀能力被限定為相對于與年齡適合的分數(shù)有一年或兩年的延遲。全部參與者具有如通過篩選協(xié)議確定的正常兩側(cè)聽覺靈敏度以及由他們的父母或?qū)W校職工報告的正?；蛐Ｕ囊曈X。語言篩選(語言功能的臨床評價-3)的通過分數(shù)和接受的單字圖片詞匯(皮博迪圖片詞匯測試-III)的平均分數(shù)也需用于參與者。
材料和設(shè)備在參與者的中學(xué)的一個安靜房間中實施研究測試。對于每一實驗條件，參與者閱讀Formal Reading Inventory(Wiederholt，1986)中的三段，在沒有改變的反饋(NAF)和頻率改變的反饋(FAF)的情況下，一段被報告為三年級水平、一段為六年級水平，一段為九年級水平。在閱讀了每一段之后，然后參與者閱讀并回答用于評估對所寫材料的理解的五個多選問題。
對于FAF情況，由從傳聲器輸出的通過濾波器的聲音組成的音頻元音閉環(huán)回饋裝置產(chǎn)生參與者的聲音，在他的正常說話聲音之上的二分之一倍頻程。將參與者的聲音沒有延遲地通過一組標準耳機反饋至參與者。
程序參與者被帶入測試房間，并執(zhí)行WRMT-R、語言功能的臨床評價-3篩選和皮博迪圖片詞匯測試-III。在短時間的休息之后，他們返回至測試房間并向他們解釋閱讀任務(wù)和情況。對于改變的反饋情況，要求參與者說出他的/她的名字，他/她所在的學(xué)校，并數(shù)到十。對于參與者，情況和任務(wù)是隨機的。Formal Reading Inventory(正式閱讀目錄)的A和B形式對于參與者的情況是隨機的，從而使一些參與者具有任務(wù)1的形式A，而其它的具有形式B。在測試過程中的不同時點，文章水平隨機地以三、六和九年級的文章形式體現(xiàn)。任務(wù)平均地分配給全部參與者。為了日后對解碼錯誤進行評分，所有閱讀任務(wù)和條件都以音帶和影帶的形式記錄在案。
測量對于兩種聽覺情況，確定了理解力分數(shù)和解碼錯誤。理解力分數(shù)基于糾正每段的次數(shù)，其中滿分為5。計算針對解碼錯誤的兩種類型的分數(shù)每一段的錯誤總數(shù)和每一段的每一類型的解碼錯誤的總數(shù)。每一段的閱讀解碼錯誤被編碼為插入/附加(不在原文中的詞或句子的一部分的插入)、自糾正(在已經(jīng)使用了實際不正確的詞之后糾正錯誤)、省略(省去段中的一個詞或多個詞)、代替(使用語義上或功能上合適的詞)、部分詞重復(fù)(在解碼詞的處理中重復(fù)詞的一部分)或整個詞重復(fù)(在繼續(xù)閱讀句子的剩余部分之前重復(fù)完整的詞)。
結(jié)果在圖15中示出了作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的參與者的平均理解分數(shù)。圖16說明了作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的參與者的平均閱讀錯誤。
進行三因數(shù)混合的方差分析(ANOVA)以評估作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的總理解分數(shù)的平均差。發(fā)現(xiàn)了在組和水平方面存在明顯的主效應(yīng)(分別地，p＝.0007和.0001)。也發(fā)現(xiàn)由于組的效應(yīng)(見圖17)的明顯反饋(p＝.0030)。所有其它的交互作用不明顯(p＞0.05)。通常，當閱讀級別增加時理解力降低。如預(yù)期的，正常閱讀參與者具有比閱讀延遲的參與者更好的理解力。采用單個自由度對比來研究由于組的交互作用引起的明顯的聽覺反饋(見圖17)。由于FAF(p＝.0002)，閱讀延遲的參與者具有明顯較高的理解力，而在NAF對FAF(p＝.41)時正常閱讀參與者之間沒有差別。在NAF(p＝.0001)時閱讀延遲的參與者具有比正常閱讀參與者明顯更低的理解力，而在FAF(p＝.18)時組之間沒有差別。
采用三因數(shù)混合的ANOVA來研究作為組、閱讀級別和聽覺反饋的函數(shù)的平均閱讀錯誤的差別。發(fā)現(xiàn)在水平上明顯的主效應(yīng)(p＝.0001)。也發(fā)現(xiàn)由于組的效應(yīng)(見圖18)的明顯的聽覺反饋(p＝.0030)。所有其它的主效應(yīng)和交互作用不明顯(p＞.05)。通常，當閱讀級別增加時理解力降低。采用單個自由度對比來研究由于組的交互作用引起的明顯的反饋(見圖18)。由于NAF對FAF(p＝.0007)，閱讀延遲的參與者具有明顯更多的錯誤，而當NAF對FAF(p＝.41)時正常閱讀參與者的錯誤沒有差別。在NAF(p＝.0095)時閱讀延遲的參與者具有比正常閱讀參與者明顯更多的錯誤，而在FAF(p＝.61)時組之間沒有差別。
前面是本發(fā)明的說明，并且其不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)說明了本發(fā)明的一些示范性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解在示范性的實施例中多種修改是可能的，只要實質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點。因此，旨在將全部這種修改包括在如在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍中。在權(quán)利要求中，當執(zhí)行敘述的功能以及結(jié)構(gòu)等價物和等價結(jié)構(gòu)時，其中使用的裝置+功能條款旨在覆蓋在此說明的結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)理解的是，前述內(nèi)容是本發(fā)明的說明，并且其不應(yīng)被理解為局限于所公開的具體實施例，并且旨在將所公開的實施例的修改以及其它實施例包括在附加的權(quán)利要求的范圍中。通過下面的權(quán)利要求限定本發(fā)明，權(quán)利要求的等價物包括于其中。
權(quán)利要求
1.一種用于治療具有削弱或降低的溝通技能的非口吃病狀的患者的方法，其包括在患者講話或說話的同時對具有非口吃病狀的患者施加頻率改變的聽覺反饋信號，從而提高患者的溝通技能。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括以第一頻率接收患者的模擬聽覺信號，將該信號轉(zhuǎn)換成頻域中的數(shù)字信號，在大約+/-2倍頻程范圍中改變該數(shù)字信號的頻率，將該信號轉(zhuǎn)換回時域，并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后在最接近于接收步驟的時間施加頻率改變的反饋信號至用戶。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中施加FAF信號的步驟包括使用包括殼體的緊湊裝置，所述殼體在正常操作過程中由用戶的耳朵支承并且沒有外部的電纜線路，并且其中在大約+/-2倍頻程之間的范圍中使施加的頻率改變的聽覺信號偏移期望的量。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述裝置包括BTE、ITE、ITC或CIC裝置中的至少一個。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者具有診斷出的學(xué)習(xí)障礙(“LD”)。
6.依據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中患者非口吃病狀是閱讀障礙或損傷，并且其中施加步驟提高患者的閱讀能力。
7.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是誦讀困難。
8.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是注意力缺乏癥(“ADD”)和/或注意缺乏過度活躍癥(“ADHD”)。
9.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是孤獨癖。
10.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是精神分裂癥。
11.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是漸進退化神經(jīng)疾病。
12.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是帕金森氏癥。
13.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是阿耳茨海默氏癥。
14.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是腦損傷、損害或外傷。
15.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是誦讀障礙。
16.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者非口吃病狀是選擇性緘默癥、運用障礙、發(fā)音困難和言語困難中的至少一種。
17.依據(jù)權(quán)利要求2的方法，進一步包括可編程地調(diào)節(jié)頻率偏移改變。
18.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者是學(xué)前年齡的兒童。
19.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者是小學(xué)年齡的兒童。
20.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者是青少年。
21.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中患者是成年人。
22.依據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中患者是中年人。
23.依據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中患者是老年人。
24.一種利用頻率改變的聽覺反饋治療具有表現(xiàn)為溝通技能方面的削弱或機能障礙的非口吃病狀或病癥的患者的方法，其包括(a)使一個由耳朵支承的裝置定位在最接近個體的至少一個耳朵的附近，其在正常操作過程中無外部電纜線路并被構(gòu)造用于接收與患者的言語相關(guān)的聽覺信號，所述裝置適于與個體的耳道中的至少一個連通；(b)在所述裝置中接收與患者的言語相關(guān)的音頻信號；(c)從所述裝置產(chǎn)生相對于接收的音頻信號具有大約在+/-2倍頻程之間的相關(guān)頻率偏移的頻率改變的聽覺反饋信號；以及(d)發(fā)射該頻率改變的聽覺反饋信號至患者的至少一個耳道。
25.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是帕金森氏癥，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的溝通技能。
26.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是孤獨癖，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的溝通技能。
27.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是閱讀障礙，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的閱讀技能。
28.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是選擇性緘默癥，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的溝通技能。
29.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是發(fā)音困難，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的溝通技能。
30.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是運用障礙，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的溝通技能。
31.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是診斷出的學(xué)習(xí)障礙(“LD”)，并且執(zhí)行定位和發(fā)射步驟作為治療處理，以促進提高的學(xué)習(xí)。
32.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是學(xué)習(xí)障礙或損傷，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟以提供治療處理，從而提高患者的閱讀能力。
33.依據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中患者非口吃病狀是注意力缺乏癥(“ADD”)和/或注意力缺乏過度活躍癥(“ADHD”)。
35.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是精神分裂癥，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟作為治療處理，從而提高患者的溝通技能。
36.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是漸進退化神經(jīng)疾病，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟作為治療處理，從而提高患者的溝通技能。
37.依據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中患者非口吃病狀是阿耳茨海默氏癥。
38.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者非口吃病狀是腦損傷、損害或外傷，并且其中執(zhí)行定位和發(fā)射步驟作為治療處理，從而提高患者的溝通技能。
39.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，進一步包括以期望的間隔可編程地調(diào)節(jié)頻率改變。
40.依據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中患者是學(xué)前年齡的兒童。
41.依據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中患者是小學(xué)年齡的兒童。
42.依據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中患者是青少年。
43.依據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中患者是成年人。
44.依據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中患者是老年人。
45.一種用于治療具有削弱或降低的溝通技能的非口吃病狀的裝置，其包括用于在患者講話和/或說話的同時施加頻率改變的聽覺反饋信號至具有非口吃病狀的患者從而提高患者的溝通技能的裝置。
46.依據(jù)權(quán)利要求45的裝置，進一步包括用于以第一頻率接收患者的模擬聽覺信號的裝置；用于將信號轉(zhuǎn)換成頻域中的數(shù)字信號的裝置；用于在大約+/-2倍頻程范圍中改變該數(shù)字信號的頻率的裝置；用于將該信號轉(zhuǎn)換回時域并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號的裝置；以及用于在最接近于接收步驟的時間施加頻率改變的反饋信號至用戶的裝置。
47.依據(jù)權(quán)利要求45的裝置，用于施加FAF信號的裝置包括具有至少一個殼體的便攜式緊湊裝置，所述殼體在正常操作過程中由用戶的耳朵支承并且沒有外部的電纜線路，并且其中在大約+/-2倍頻程之間的范圍中使改變的聽覺頻率偏移期望的量。
48.依據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中所述裝置包括BTE、ITE、ITC或CIC裝置中的至少一個。
49.一種用于治療具有溝通削弱的非口吃病狀的便攜式裝置，其包括(a)殼體，被構(gòu)造成由用戶的耳朵支承，該殼體具有相對的遠端和近端表面，其中至少所述近端表面被構(gòu)造用于在用戶的耳道中定位；(b)包含在所述殼體中的信號處理器，所述信號處理器包括(i)接收器，所述接收器產(chǎn)生響應(yīng)與用戶的言語相關(guān)的聽覺信號的輸入信號；(ii)在操作上與接收器相關(guān)的頻率改變的聽覺反饋電路，其用于產(chǎn)生頻率改變的聽覺信號；以及(iii)包含在所述殼體中并且在操作上與所述頻率改變的聽覺反饋電路相關(guān)的發(fā)射器，其用于發(fā)射頻率改變的聽覺信號至用戶；以及(c)在操作上與所述信號處理器相關(guān)的電源，其用于為所述信號處理器供給功率。
50.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述裝置包括ITE殼體。
51.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述裝置包括ITC殼體。
52.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述裝置包括CIC殼體。
53.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述裝置包括BTE殼體。
54.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述信號處理器是具有外部可調(diào)節(jié)的頻率偏移的數(shù)字可編程信號處理器。
55.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述信號處理器是數(shù)字信號處理器，并且其中所述接收器是傳聲器，并且其中所述傳聲器被集成到數(shù)字信號處理器中。
56.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中所述頻率改變的聽覺反饋電路提供在大約+/-2倍頻程之間的范圍中的頻率偏移。
57.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是用于治療漸進退化神經(jīng)疾病的治療裝置。
58.依據(jù)權(quán)利要求57的裝置，其中該裝置是用于治療帕金森氏癥的治療裝置。
59.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是用于治療孤獨癥的治療裝置。
60.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是用于治療閱讀障礙、損傷的治療裝置。
61.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是用于治療選擇性緘默癥、發(fā)音困難、運用障礙或腦損傷中的至少一種以提高用戶的溝通技能的治療裝置。
62.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是被構(gòu)造用于治療診斷出的學(xué)習(xí)障礙的治療裝置。
63.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置是被構(gòu)造用于治療ADD和/或ADHD的治療裝置。
64.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置被構(gòu)造并設(shè)置尺寸以便被插進小學(xué)年齡的兒童的耳朵中。
65.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置被構(gòu)造并設(shè)置尺寸以便被插進學(xué)前年齡的兒童的耳朵中。
66.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置被構(gòu)造并設(shè)置尺寸以便被插進青少年的耳朵中。
67.依據(jù)權(quán)利要求49的裝置，其中該裝置被構(gòu)造并設(shè)置尺寸以便被插進成年人的耳朵中。
68.依據(jù)權(quán)利要求67的裝置，其中該裝置被構(gòu)造并設(shè)置尺寸以便被插進老年人的耳朵中。
全文摘要
一種利用頻率改變的反饋治療具有非口吃病狀或病癥的患者的裝置(10)和方法，其包括定位由耳朵支承的裝置(10E)，用于在最接近個體的至少一個耳朵處接收與患者的言語相關(guān)的聽覺信號，裝置(10)適于與個體的耳道中的至少一個連通，在裝置(10)處接收與患者的言語相關(guān)的音頻信號；從裝置(10)產(chǎn)生相對于接收的音頻信號具有在大約+/－2倍頻程之間的相關(guān)頻率偏移的頻率改變的聽覺反饋信號；并發(fā)射該頻率改變的聽覺反饋信號至患者的至少一個耳道。
文檔編號G10L21/00GK1713873SQ03825550
公開日2005年12月28日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月9日
發(fā)明者M·拉斯塔特爾, J·卡利諾夫斯基, A·斯圖爾特 申請人:東卡羅萊娜大學(xué)