松下開發(fā)出了以腦波來推斷適合助聽器使用者的最大音量的技術(shù)。該公司預(yù)定2015年將其作為助聽器音量自動調(diào)整系統(tǒng)而投產(chǎn)。
此前佩戴助聽器需要進行“助聽器調(diào)試(Fitting) ”,即根據(jù)使用者的聽覺特性,調(diào)整助聽器每個頻率的音量。原因是聽力障礙者的聽覺特性存在個人差異,可容許的音量上限值大不相同。原來一直根據(jù)聽覺檢查所得到的下限值,通過簡單的計算求出上限值,因此上限值中包含因個人差異導(dǎo)致的誤差。但是,由于需要利用該上限值進行助聽器的初期音量調(diào)整,因此使用者會聽到感覺不舒服的聲音,要達到最佳音量需要長時間反復(fù)調(diào)整,會給使用者造成很大的負擔(dān)。
照片是松下健康醫(yī)療器械正在銷售的一種助聽器。助聽器是該公司的主力產(chǎn)品之一
此次開發(fā)的技術(shù)可根據(jù)使用者在聽松下自主制作的測試音時的腦波變化圖形,以誤差低于±5dB的高精度推斷上限值。據(jù)松下介紹,測試音是日常生活中聽到的音量水平,時間只需5分鐘左右。
此次的新技術(shù)主要是由兩項新技術(shù)實現(xiàn)的:即(1)腦波分析技術(shù);(2)最佳刺激技術(shù)。
(1)的腦波分析技術(shù)會分析使用者聽到松下自主開發(fā)的測試音(1秒內(nèi)多次發(fā)出的大小不同的純音)時的腦波變化圖形,從而高精度地推斷出容許的音量上限值。首先,開發(fā)出了將相同頻率的純音音量從80dB(與電車內(nèi)噪聲相同程度的音量)開始以5dB為單位下降,以300ms為間隔連發(fā)3次的測試音(連續(xù)測試音)。
而且,對助聽器使用者聽到該連續(xù)測試音時的腦波圖形進行“小波(Wavelet)分析”(將腦波圖形在時間-頻率范圍上展開)后發(fā)現(xiàn),由于容許音量上限值的個人差異,助聽器使用者對于第二和第三測試音的反應(yīng)強度存在差異。通過該反應(yīng)強度的辨別分析,可以高精度(平均誤差在±5dB以下)地推斷出容許音量。
(2)的最佳刺激技術(shù)為了不讓大腦的反應(yīng)習(xí)慣于同一刺激,而改變測試音的頻率。據(jù)松下介紹,如果以短時間間隔重復(fù)發(fā)出相同頻率的聲音,那么由于對聲音的習(xí)慣,腦波圖形會發(fā)生變化,誤差也會增大。因此,原來的腦波測量需要將聲音間的間隔拉長到至少1秒以上。
而此次則準備了對聽取對話非常重要的四個頻率(500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz)的測試音,按同一頻率不會連續(xù)出現(xiàn)的原則確定頻率,而且測試音會發(fā)送到左右任意一只耳朵中。由此,即使將連續(xù)測試音的間隔設(shè)定成500ms左右,也不會有習(xí)慣性影響,可用5分鐘左右短的時間內(nèi)完成推斷。
為驗證此次技術(shù)的有效性,松下已從2011年11月開始與福井大學(xué)醫(yī)學(xué)部聯(lián)合啟動了對助聽器使用者的臨床評測。