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VERFAHREN ZUM VERBESSERN DER HÖRQUALITÄT EINES MENSCHEN, COCHLEAIMPLANTAT SOWIE COCHLEAIMPLANTATSYSTEM


Kurzfassung

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.


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.


Bilder & Videos


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

  • Niedrigere Bitrate und Latenzzeit bei gleichbleibender Klangqualität.
  • Die erfindungsgemäße Methode ist auf eine Vielzahl von Toncodierungsstrategien für CIs angewendet werden zu können.

Anwendungsbereiche

Binaurale Signalverarbeitung für Cochlear-Implante, drahtloses Streaming von Audioinformationen an Cochlear-Implantate/Signalprozessoren.


Service

Kooperation möglich


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Luise aus der Fünten
0511 850 308 0
ausderfuenten@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Funktionsnachweis


Patentsituation

  • EP 3785760 A1 anhängig

Stichworte

binaural sound, cochlear implants, electrical stimulation patterns, source coding

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen