松下的脑波应用技术,可逐个人自动调整助听器

2011-12-30 15:19:25来源: 日经电子

  松下开发出了通过利用脑波,对每个人的助听器最大音量进行自动调整的技术。具体做法是先让用户听约5分钟该公司独立开发的特殊测试音,并对其脑波进行分析,便可高精度推断出用户的最大容许音量(图1)。

  到目前为止,助听器的都需要在销售店手动调整,约6成用户需要到店里作4次以上的再调整,使用时的负担较大。而采用此次的技术则可以在短时间内高精度地自动调整助听器。

松下开发的附带脑波测量电极的助听器调整用耳机  

  松下的助听器业务由其子公司松下健康医疗器械公司负责,预定此技术在经过临床评测后,将在2015年实用化。该技术不会嵌入作为医疗器械而受日本《药事法》管制的助听器中,而是向销售店提供调整工具(图2)。

最大容许音量的检测很难

  如何决定助听器的最大音量其实是个难题。这是由于,虽然可以让用户多听几次较大的声音,并每次口头询问用户是否可以接受,从而得出最大音量,但这会给用户造成过大的刺激。因此,实际上调整助听器时是无法实施最大容许音量检测的。

图1:通过测量脑波将助听器调整到最佳状态
分析用户在听松下自主开发的测试音时的脑波图形,可设定与个人相适合的助听器的增益。另外,助听器的照片为示意图。

图2:基于脑波的助听器调整用工具画面
照片中是设想供助听器销售店使用的调整工具画面。另外,画面中是原型产品,实用化时会有变化。

  现在,对此采用的代用方法是由其他测量值来推断最大容许音量。具体为,假设用户能够听见的音量最小值与最大容许音量之间具有相关性,并根据这种相关关系的统计模型来推断最大容许音量(图3)。但对何种程度的声音会感觉“吵得慌”,有着较大的个人差异,此外能够听见的音量最小值本身也会因用户的健康状态而变化。为此在开始使用助听器时,要将以上述方法推测的数值作为初期值,之后由店员询问用户听起来是否合适,再手动调整到最佳状态。

  如果用此次基于脑波的调整技术,就可以将这种较费费事的调整大幅简化。松下提到“原本来就需要助听器的听力障碍者,往往会因调整太麻烦或负担较重而放弃使用”。如果因有效利用脑波而减小听力障碍者使用助听器的障碍,那么助听器业务的销售额就有望增加。

开发自主测试音

  此次技术的关键是在不让用户听到过大声音的情况下,如何从脑波提取出与之相关的信息。实际上,如果让用户听到较大的声音,就可以检测到这种情况下的脑波图形,但这没有意义。需要确定的是给用户什么样的听觉刺激,才能推断出最大容许音量。

图3:原来是根据能听到的音量下限值来推断容许音量
在助听器的调整过程中,如果让用户听到过大的声音,就会给用户带来较大的刺激,因此一般不直接测量容许音量,而是根据可听到的音量下限值由统计模型来推断容许音量。

  采用脑波的听力检查,已经在面向新生儿的先天性听力障碍筛选上实现了实用化。检测时,只需从脑波测出大脑对听觉刺激是否有反应即可。而就声音可容许到多大的信息,仅由简单的听觉刺激就可从脑波测得是很困难的。

  此次松下自主开发出了将相同频率的纯音间隔300ms连发3次,并在将音量以5dB为单位下降的同时提示的测试音。让用户听该测试音后发现,在容许音量较小的组中,脑波对于第二和第三测试音的反应有变弱的趋势(图4)。该测试音不需要较大的音量,可用普通音量作检查。

图4:发现脑波的特定图形与容许音量有相关性
在图中连发3次的测试音中,容许音量较小的用户尤其对第二和第三测试音的反应较弱。根据该脑波图形上的反应强弱程度,可以推断出该用户个人的容许音量。

  目前对为什么会出现这种现象尚未找到医学根据,“会不会是耐受不了较大声音的人,未在短时间内完成对第一声的脑内处理,从而无法处理300ms后的第二和第三测试音呢?”(松下尖端技术研究所尖端创新推进室主任研究员足立信夫)。

关键字:松下

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/1230/article_2621.html
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