对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染的系统和方法

摘要

一种示例性系统，包括1)适应设施，其被配置为保持代表一个或多个声音的库的数据和代表一个或多个环境的库的数据，以及2)检测设施，其被配置为检测用户对被包括在所述一个或多个声音的库中的声音和被包括在所述一个或多个环境的库中的环境的选择。所述适应设施被进一步配置为基于所选择的声音和所选择的环境生成代表声学场景的音频信号，并且使用所述音频信号来使耳蜗植入系统适应患者。也公开了相应的系统和方法。

说明书

背景技术

人类的听觉涉及利用耳蜗中的毛细胞，其将音频信号变换或转换为听 觉神经脉冲。由于很多不同原因而导致的听力损失通常有两种类型：传导 性的和感觉神经的。当声音到达耳蜗中的毛细胞的正常的机械路径被阻碍 时，传导性的听力损失发生。例如，这些声音路径可能由于听小骨损伤而 被阻碍。传导性的听力损失经常可以通过利用常规的助听器(hearing aid) 来治疗，所述常规的助听器将声音放大以使得音频信号到达耳蜗和毛细胞。 一些类型的传导性听力损失也可以通过外科手术来治疗。

另一方面，感觉神经的听力损失是由于将声信号转换到听觉神经脉冲 所需要的耳蜗中的毛细胞的缺失或损坏所导致的。不管声刺激有多大，遭 受感觉神经的听力损失的人不能从常规的助听器系统获得显著益处。这是 因为将声音能量转换为听觉神经脉冲的机制已经损坏。因此，在正常工作 的毛细胞缺失的情况下，听觉神经脉冲是不能直接从声音生成的。

为了克服感觉神经的听力损失，开发了大量的耳蜗植入系统。通过以 植入在耳蜗植入患者中的电极阵列所形成的一个或多个通道的方式直接将 电刺激呈现到刺激部位(例如，听觉神经纤维)，耳蜗植入系统绕过耳蜗中 的毛细胞。对刺激部位的直接刺激引起在大脑中对声音的感知以及对听力 功能的至少部分的修复。

当耳蜗植入物最初植入在患者中时，以及其后与临床医生(例如，听 觉病矫治专家)随访期间，使耳蜗植入系统适应患者通常是必要的。适应 过程的目标之一是优化各种程序参数(例如，阈值级别(“T级别”)，最舒 适刺激级别(“M级别”)、刺激率、输入动态范围(“IDR”)值等等)以适 应患者的特定需求。因此，典型的适应会话涉及对各种程序参数的精神物 理学确定，之后是与患者在门诊现场交谈期间的进一步调节。

在完整适应会话之后，当患者遇到真实世界(例如，餐馆、教室、教 堂等)中的情况，他们抱怨未达最佳标准的声音质量和听力表现并非不常 见。当前对临床来说，在这些真实世界的声学情景中测试患者是不切实际 的。从而，没有大量的反复试验，难以生成明智的(informed)程序改变以 改善程序问题。

附图说明

附图示出了各种实施例并且其为说明书的一部分。所示出的实施例仅 为示例而未限制本公开的范围。在整个附图中，相同的或类似的附图标记 指示相同的或类似的元件。

图1示出了根据本文所描述的原理的示例性耳蜗植入系统。

图2示出了根据本文所描述的原理的其中适应系统可以被选择性地和 通信地耦合到耳蜗植入系统的示例性配置。

图3示出了根据本文所描述的原理的适应系统的示例性部件。

图4示出了根据本文所描述的原理的示例性声音库和示例性环境库。

图5示出了根据本文所描述的原理的示例性头部相关(head-related)脉 冲响应集。

图6A示出了根据本文所描述的原理的示例性无回声脉冲响应集。

图6B是根据本文所描述的原理的房间模型的表。

图7示出了根据本文所描述的原理的示例性图形用户接口。

图8示出了根据本文所描述的原理的示例性图形用户接口。

图9示出了根据本文所描述的原理的对用于使耳蜗植入系统适应患者 的定制声学场景进行渲染的示例性方法。

图10示出了根据本文所描述的原理的示例性计算设备。

具体实施方式

本文描述了对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染 的系统和方法。如下文将要描述的，适应系统可以1)保持代表声音的库(即， 声音库)的数据和代表环境的库(即，环境库)的数据，2)检测用户对被 包括在声音的库中的声音和被包括在环境的库中的环境的选择，3)基于所 选择的声音和所选择的环境生成代表声学场景的音频信号，以及4)使用该 音频信号使耳蜗植入系统适应患者。

被包括在声音库中的每个声音可以代表可以被呈现给耳蜗植入患者的 声内容。例如，声音库可以包括音乐、讲话(例如，用特定语言的讲话)、 测试句子(例如，AzBio句子)、噪声、和/或可以被呈现给耳蜗植入患者的 任何其他声内容。每个声音可以由特定声源(例如，任何性别的人、一个 或多个乐器等等)来生成，并且可以由适应系统以一个或多个数据文件(例 如，录制的音频文件)的形式来保持(例如，存储)。每个声音可以是“干 燥的”或相对不依赖环境的(即，每个声音可以在最低限度地影响声音质 量的环境(例如，无回声室)中录制)。

被包括在环境的库中的每个环境可以代表房间(例如，教室、会议室、 起居室、办公室等)、地点(例如，餐馆、教堂、体育场等)、户外场所(例 如，繁忙的街道、工地等)、和/或任何其他环境(在任意给定的时间耳蜗植 入患者可以在其中)。在一些示例中，如下文将要描述的，环境的库可以包 括一个或多个患者特定环境(例如，患者家的房间)。

如下文将更详细描述的，本文所描述的系统和方法可以允许用户(例 如，临床医生)借助在试听室或其他专用设备方面可忽略的开销，选择性 地将被包括在声音的库中的任意声音与被包括在环境的库中的任意环境组 合以创建代表各种不同声学场景的音频信号。这些音频信号然后可以由适 应系统呈现给正在与耳蜗植入系统适应的患者，以便于在各种收听条件下 保证耳蜗植入系统的最佳操作。

为了说明，临床医生可以使用适应系统选择由女士生成的讲话的记录 和代表教堂的环境。适应系统相应地可以组合所选择的讲话和环境(例如， 通过将代表该讲话的声音波形和与所选择的环境相关联的头部相关的脉冲 响应进行卷积)以渲染代表其中女士在教堂讲话的声学场景的音频信号。 音频信号然后可以用于使耳蜗植入系统适应患者(例如，通过将该音频信 号呈现给患者，检测患者响应于该音频信号所提供的反馈，以及基于该反 馈来调节与耳蜗植入系统相关联的一个或多个程序参数)。

临床医生然后可能想要呈现给患者代表男士在相同教堂中讲话的音频 信号。为了这个目标，临床医生可以选择由男士生成的讲话的记录并且指 示适应系统将该男士讲话与代表该教堂的相同环境进行组合。适应系统相 应地可以渲染代表其中男士在教堂讲话的声学场景的音频信号。该音频信 号然后可以用于进一步使耳蜗植入系统适应该患者。

图1示出了示例性耳蜗植入系统100。如所示出，耳蜗植入系统100可 以包括被配置为位于患者外部的各种部件，包括但不限于麦克风102、声音 处理器104、头盔(headpiece)106。耳蜗植入系统100可以进一步包括被 配置为植入在患者内的各种部件，包括但不限于耳蜗植入物108和其上布 置了多个电极112的引线110。如下文将更详细描述的，另外的或可替换的 部件可以被包括在耳蜗植入系统100内，其可以服务特定实现。现在将更 详细地描述图1中所示的部件。

麦克风102可以被配置为检测呈现给患者的音频信号。麦克风102可 以以任何适当的形式来实施。例如，麦克风102可以包括“T-Mic”等， 其被配置为放置在耳道入口附近的外耳内。这样的麦克风可以通过附接到 耳钩的架或柄保持在耳道入口附近的外耳内，其中耳钩被配置为选择性地 附接到声音处理器104。另外地或可替换地，麦克风102可以通过以下来实 施：布置在头盔106内的一个或多个麦克风、布置在声音处理器104内的 一个或多个麦克风、一个或多个波束成形麦克风、和/或任何其他适合的麦 克风，其可以服务特定实现。

声音处理器104(即，被包括在声音处理器104内的一个或多个部件) 可以被配置为引导耳蜗植入物108生成代表一个或多个音频信号(例如， 麦克风102所检测到的一个或多个音频信号，其通过辅助音频输入端口的 方式输入，等)的电刺激(本文也称为“刺激电流”)并且将其施加到与患 者的听觉路径(例如，听觉神经)相关联的一个或多个刺激部位。示例性 刺激部位包括但不限于耳蜗内的一个或多个位置、耳蜗核、下丘、和/或听 觉路径中的任何其他核。为了这个目标，声音处理器104可以根据所选择 的声音处理策略或程序来处理该一个或多个音频信号以生成用于控制耳蜗 植入物108的适当的刺激参数。声音处理器104可以包括以下或者被以下 实施：耳后(“BTE”)单元、身体穿戴设备、和/或可以服务特定实现的任 何其他声音处理单元。

在一些示例中，声音处理器104可以通过头盔106和耳蜗植入物108 之间的无线通信链路114的方式，无线地向耳蜗植入物108发送刺激参数 (例如，以被包括在前向遥测序列中的数据字(data word)的形式)和/或 功率信号。应当理解的是，通信链路114可以包括双向通信链路和/或一个 或多个专用单向通信链路。

头盔106可以通信地耦合到声音处理器104，并且可以包括外部天线(例 如，线圈和/或一个或多个无线通信部件)，该外部天线被配置为便于声音处 理器104到耳蜗植入物108的选择的无线耦合。头盔106可以另外地或可 替换地用于选择性地并且无线地将任何其他外部设备耦合到耳蜗植入物 108。为了这个目标，头盔106可以被配置为固定到患者的头部并且被确定 位置(positioned)以使得布置在头盔106内的外部天线通信地耦合到对应 的(被包括在耳蜗植入物108内或者与耳蜗植入物108相关联的)可植入 天线(其也可以通过线圈和/或一个或多个无线通信部件来实施)。如此，刺 激参数和/或功率信号可以经由通信链路114(其可以包括可以服务特定实 现的双向通信链路和/或一个或多个专用单向通信链路)在声音处理器104 和耳蜗植入物108之间无线地传输。

耳蜗植入物108可以包括可以与本文所描述的系统和方法关联使用的 任意类型的可植入刺激器。例如，耳蜗植入物108可以通过可植入耳蜗刺 激器来实施。在一些可替换的实现中，耳蜗植入物108可以包括脑干植入 物和/或可以在患者内植入并且被配置为施加刺激到位于沿着患者的听觉路 径的一个或多个刺激部位的任何其他类型的主动植入物。

在一些示例中，耳蜗植入物108可以被配置为根据声音处理器104传 输给它的一个或多个刺激参数来生成代表声音处理器104所处理的音频信 号(例如，麦克风102所检测到的音频信号)的电刺激。耳蜗植入物108 可以被进一步配置为经由沿着引线110布置的一个或多个电极112施加电 刺激到患者内的一个或多个刺激部位。在一些示例中，耳蜗植入物108可 以包括每个都与一个或多个电极112所定义的通道相关联的多个独立的电 流源。如此，可以通过多个电极112的方式将不同的刺激电流水平同时施 加到多个刺激部位。

图2示出了其中适应系统202可以通过通信链路204的方式选择性地 和通信地耦合到耳蜗植入系统100(例如，到声音处理器104)的示例性配 置200。适应系统202和耳蜗植入系统100可以使用任何适当的通信技术、 设备、网络、媒介、以及支持数据通信的协议来进行通信。

适应系统202可以被配置为执行本文所描述的适应过程和/或操作中的 一个或多个。为了这个目标，适应系统202可以被实施为计算设备和通信 设备的任何适当的组合，计算设备和通信设备包括但不限于，适应站(fitting  station)、个人计算机、膝上计算机、手持设备、移动设备(例如，移动电 话)、临床医生程序接口(“CPI”)设备、和/或可以服务特定实现的任何其 他适当的部件。

图3示出了适应系统202的示例性部件。如图3所示，适应系统202 可以包括适应设施302、检测设施304、以及存储设施306，其可以使用任 何适当的通信技术通信地耦合到彼此。现在将更详细地描述这些设施中的 每个设施。

存储设施306可以被配置为存储库数据308(例如，代表声音和环境或 与其相关联的数据)和控制参数数据310(例如，代表用于使耳蜗植入系统 适应患者的控制参数的数据)。将会认识到，存储设施306可以保持另外的 或可替换的数据，其可以服务特定实现。

适应设施302可以被配置为执行与耳蜗植入系统100相关的一个或多 个适应操作。适应设施302可以保持代表声音的库(即，声音库)的数据 和代表环境的库(即，环境库)的数据。这可以以任何适当的方式来执行。

例如，可以通过保持(例如，存储在存储设施306内)代表每种声音 的所录制的音频文件(例如，MP3、WMA、WAV、DSS、和/或任何其他类 型的声音文件)来保持代表声音库的数据。每个所录制的音频文件可以代 表与被包括在声音库中的一种声音相关联的声音波形。

代表环境库的数据也可以以任何适当的形式来保持。例如，可以以条 目的表格的形式来保持代表环境库的数据，其中每个条目代表特定的环境。

图4示出了可以由适应设施302保持的示例性声音库402和示例性环 境库404。如所提及，声音库402可以包括可以被呈现给耳蜗植入患者的任 何类型的声音。例如，声音库402可以包括测试句子、讲话、音乐、噪声、 和/或可以被呈现给耳蜗植入患者的任何其他声内容。每种声音可以由特定 声源(例如，任何性别的人、一个或多个乐器等)来生成，采用特定语言 (例如，英语、德语等)，和/或具有任何其他适当的特征，其可以服务特定 实现。为了说明，声音库402包括AzBio句子、男士英语讲话、女士英语 讲话、男士德语讲话、女士德语讲话、音乐、以及噪声。

被包括在环境库404中的每个环境可以代表房间(例如，教室、会议 室、起居室、办公室等)、地点(例如，餐馆、教堂、体育场等)、户外场 所(例如，繁忙的街道、工地等)、和/或任何其他环境(在任意给定的时间 耳蜗植入患者可以在其中)。在一些示例中，如在环境库404示出的最后条 目中所指示的，患者特定环境也可以被包括在环境库404中。可以通过提 供代表与患者特定环境相关联的房间模型的数据来提供患者特定环境(例 如，患者家的房间)，如下文将更详细描述的那样。

适应设施302可以被配置为保持与被包括在环境库404中的每个环境 相关联的另外的数据。如下文将要描述的那样，该另外的数据可以允许适 应设施302对可以用于使耳蜗植入系统适应患者的各种不同的声学场景进 行渲染。

例如，适应设施302可以保持代表与被包括在环境库404中的每个环 境相关联的一个或多个头部相关脉冲响应的数据。如本文所使用的，“头部 相关脉冲响应”(或“HRIR”)可以表征在声源和用于检测特定环境中的声 音的麦克风(例如，被包括在耳蜗植入系统中的麦克风)之间的声路径。

为了说明，声源可以被表示为X(f,θ)，其中f表示频率而θ表示源位置 (即，由声源生成的声音到达麦克风的角度)。声源所生成的声音可以由麦 克风来录制。所录制的信号可以被表示为Y(f,θ)。声源X(f,θ)和麦克风之 间的声路径可以通过头部相关转换函数H(f,θ)来表示，其中，H(f,θ)＝Y(f, θ)/X(f,θ)。换言之，H(f,θ)体现了声音(包括环境的影响)随着其从声源传 播到麦克风的整个转换。头部相关转换函数H(f,θ)在时间域可以被表示为 与头部相关转换函数相关联的脉冲响应，如由h[n]＝IFFT[H(f,θ)]所示，其 中h[n]表示头部相关脉冲响应。

如下文将要描述的那样，与特定环境相关联的HRIR可以用于生成精确 的声压波形，其将由被包括在与患者相关联的耳蜗植入系统中的麦克风所 接收，如果患者实际上处于该特定环境下。具体地，任意声波s[n]与关联于 特定环境的头部相关脉冲响应h[n]的卷积生成将由麦克风生成的波形或信 号，如果麦克风正在该特定环境中接收该声波。这可以由以下等式来表示： y[n]＝s[n]*h[n]，其中y[n]是由s[n]和h[n]的卷积生成的音频信号并且代表 在该特定环境中的声学场景。如下文将要描述的那样，适应设施302可以 在计算上生成y[n]并然后使用y[n]使耳蜗植入系统适应患者(例如，通过向 患者呈现由y[n]所表示的音频信号)。

如所指明的那样，HRIR可以是环境特定的(即，每个环境可以具有与 其相关联的不同HRIR)。这是因为每个环境可以在每个环境内的声音传播 和/或表面反射(如，墙)的方式上是唯一的。

HRIR也可以是麦克风特定的(即，取决于用于检测声源所生成的声音 的麦克风的特定类型和/或位置)。例如，T-mic、波束成形麦克风、布置在 头盔(例如，头盔106)内的麦克风和布置在声音处理器(例如，声音处理 器104)内的麦克风中，每个都可以具有与其相关联的关于特定环境的不同 的HRIR。

HRIR也可以是头部尺寸特定的(即，取决于与用于检测声源所生成的 声音的麦克风相关联的患者的头部尺寸)。例如，成人患者和儿科患者可以 具有不同的头部尺寸并因此有与其相关联的不同的HRIR。

除了这些因素特定的相关性中的每个，HRIR也可以取决于源位置(即， 声音从声源到达麦克风的角度)和距离(即，声源和麦克风之间的距离)。 例如，0度的源位置(即，声源在麦克风正前)和90度的源位置(即，声 源在麦克风一侧)将引起不同的HRIR。类似地，10米的距离和20米的距 离将引起不同的HRIR。

因此，在一些示例中，适应设施302可以保持对应于每个环境的HRIR 的各种集合。每个集合可以是麦克风特定的和/或头部尺寸特定的，并且可 以允许适应设施302创建和渲染可能发生在特定环境中的各种不同的声学 场景。

为了说明，图5示出了示例性HRIR集合502，其对应于特定环境并且 是对特定类型的麦克风和/或头部尺寸特定的。对应于相同环境的类似的 HRIR集合可以针对其他类型的麦克风和头部尺寸而被保持。例如，针对特 定环境，适应设施302可以针对被包括在可能麦克风集合中的麦克风和被 包括在可能头部尺寸集合中的头部尺寸的每个组合保持独特的HRIR集合。 为了说明，如果有五个可能类型的麦克风和两个可能的头部尺寸，适应设 施302可以针对被包括在环境库404中的每个环境保持10个类似于HRIR 集合502的独特的HRIR集合。

如图所示，HRIR集合502可以包括多个HRIR，每个HRIR取决于特 定源位置和特定距离。例如，图5中标注为h₁[n]的HRIR对应于0度的源 位置和10米的距离。如另一示例，图5中标注为h₁₆[n]的HRIR对应于15 度的源位置和40米的距离。将会认识到，对应于源位置与距离的另外的或 可替换的组合的HRIR可以被包括在HRIR集合502中。例如，HRIR集合 502可以包括对应于多达360度的源位置的HRIR。

被包括在HRIR集合502中的每个HRIR可以以任何适当的方式生成。 例如，每个HRIR可以在该HRIR被装载到适应系统202之前被测量(例如， 通过耳蜗植入提供商和/任何其他实体)。为了说明，耳蜗植入提供商可以在 特定环境内(例如，教堂)设立麦克风，并且在该环境内的各种不同的源 位置和在声源与麦克风之间的各种不同的距离处使用该麦克风来录制由声 源所生成的声音(例如，脉冲)。该过程可以利用各种不同的麦克风并且针 对各种不同的头部尺寸在相同的环境内重复。对应于各种声音记录的HRIR 然后可以被计算并且以一个或多个数据文件的形式被存储。数据文件随后 可以装载到(例如，导入)适应系统202上或者由适应系统202访问(例 如，通过网络的方式远程访问)。

与环境相关联的HRIR可以被进一步分解成无回声脉冲响应和与环境 相关联的房间模型。无回声脉冲响应是在无回声室(例如，与外部噪声源 隔离并且被设计为完全地吸收房间内生成的声音反射的房间)中生成的头 部相关脉冲响应。如下文将要描述的那样，无回声脉冲响应可以是麦克风 特定的、头部尺寸特定的、以及源位置特定的。与环境相关联的房间模型 至少可以对声音如何在被包括在环境中的物理表面(例如，墙)反射进行 建模。房间模型也可以对声音如何在环境中和/或环境的任何其他特征中传 播进行建模，其可以服务特定实现。

在一些示例中，代替(或除了)适应设施302保持对应于被包括在环 境库404中的每个环境的HRIR，适应设施302可以保持与不同麦克风和/ 或头部尺寸相关联的无回声脉冲响应，以及与被包括在环境库404中的一 个或多个环境相关联的一个或多个房间模型。如此，如下文将要描述的， 适应设施302可以针对房间模型所表示的任意环境生成HRIR，从而消除了 在每个实际环境中测量HRIR的需求。

为了说明，图6A示出了示例性无回声脉冲响应集合602，其可以由适 应设施302保持并且对应于可以被包括在耳蜗植入系统中的特定麦克风。 可以针对可以被包括在耳蜗植入系统中的其他类型的麦克风保持无回声脉 冲响应的类似集合，其可以服务特定实现。

如所示出，无回声脉冲响应集合602可以包括多个无回声脉冲响应(标 注为h_A1[n]到h_A8[n])，每个无回声脉冲响应取决于特定源位置和特定头部 尺寸。例如，标注为h_A1[n]的无回声脉冲响应对应于0度的源位置和成人头 部尺寸。如另一示例，标注为h_A8[n]的无回声脉冲响应对应于15度的源位 置和儿科头部尺寸。将会认识到，对应于源位置和头部尺寸的另外的或可 替换的组合的无回声脉冲响应可以被包括在无回声脉冲响应集合602中。 例如，无回声脉冲响应集合602可以包括对应于多达360度的源位置的无 回声脉冲响应。也将认识到，无回声脉冲响应不取决于距离(即，声源与 麦克风之间的距离)。

被包括在无回声脉冲响应集合602中的每个无回声脉冲响应可以例如 通过将麦克风放置在无回声室并使用该麦克风录制在无回声室内各种不同 的源位置处的声源所生成的脉冲。可以利用各种不同的麦克风并且针对各 种不同的头部尺寸重复该过程。对应于各种声音记录的无回声脉冲响应然 后可以被计算并且以一个或多个数据文件的形式被存储。数据文件随后可 以装载到(例如，导入)适应系统202上或者由适应系统202访问(例如， 通过网络的方式远程访问)。

图6B是与可以由适应设施302保持的各种环境(例如，环境A到D) 相对应的房间模型(例如，RM₁到RM₄)的表604。如所提及，每个房间 模型可以对声音如何在被包括在房间模型的对应环境中的物理表面(例如， 墙)反射进行建模。房间模型也可以对声音如何在环境中和/或环境的任何 其他特征中传播进行建模，其可以服务特定实现。

在一些示例中，适应设施302可以基于无回声脉冲响应(例如，从无 回声脉冲响应集合502中选择的无回声脉冲响应)和与环境(例如，从表 602中选择的房间模型)相关联的房间模型来生成与特定环境相关联的 HRIR。这可以利用任何适当的计算启发法来执行，其可以服务特定实现。 所生成的HRIR然后可以与从声音库402中选择的声音所关联的声波进行卷 积以用于渲染声学场景，该声学场景可以用于使耳蜗植入系统适应患者。

返回到图3，检测设施304可以检测用户对可以被用于渲染声学场景的 各种不同参数的选择。例如，检测设施304可以检测用户对被包括在声音 库402中的声音和被包括在环境库404中的环境的选择。作为响应，适应 设施302可以基于所选择的声音和所选择的环境生成代表声学场景的音频 信号，并且使用该音频信号使耳蜗植入系统适应患者。

为了说明，图7示出了示例性图形用户接口(“GUI”)700，其可以由 适应设施302呈现并且可以被配置为便于用户选择被包括在声音库402中 的声音和被包括在环境库404中的环境。GUI 700可以以任何适当的方式被 呈现。例如，适应设施302可以将GUI 700呈现在与适应系统202相关联 的显示屏幕内。

如所示出，GUI 700可以包括声音的列表702，用户可以从中选择想要 的声音，以及环境的列表704，用户可以从中选择想要的环境。在该特定示 例中，用户可以通过选择位于特定条目旁边的框来选择被包括在每个列表 内的特定条目(即，特定声音或环境)。例如，GUI 700示出了用户已经选 择了“男士英语讲话”作为声音以及“教室”作为环境。

一旦用户选择了想要的声音和环境，则用户可以选择选项706以创建 代表基于所选择的声音和环境的声学场景的音频信号。例如，响应于对“男 士英语讲话”声音和“教室”环境的选择，适应设施304可以选择或生成 对应于教室的HRIR。

为了说明，适应设施304可以从类似于HRIR集合502的HRIR集合中 选择与教室相对应的已经生成的HRIR。在一些示例中，所选择的HRIR可 以与默认麦克风、默认头部尺寸、默认源位置、以及默认距离相关联。这 样的默认设置可以由用户规定和/或由适应设施304自动确定(例如，通过 分析用户过去进行的选择、检测实际上被包括在患者的耳蜗植入系统中的 麦克风的类型等)。如下文将要描述的，用户可以可替换地规定这些参数中 的任一参数。

一旦选择了HRIR，适应设施302可以将所选择的HRIR与代表“男士 英语讲话”声音的声波进行卷积(或处理)以生成代表声学场景的音频信 号(即，在教室中讲出男士英语讲话的场景)。音频信号然后可以用于使耳 蜗植入系统适应患者。例如，音频信号可以被呈现给患者(例如，通过使 音频信号流式传送到被包括在耳蜗植入系统中的声音处理器)。适应设施 304可以检测(要么自动地要么基于临床医生或其他用户所提供的人工输 入)患者响应于该音频信号而提供的反馈，并且基于该反馈调整(例如， 自动地或响应于临床医生或其他用户所提供的人工输入)与耳蜗植入系统 相关联的一个或多个控制参数(即，支配耳蜗植入系统的操作的一个或多 个参数)。

可替换地，适应设施302可以生成与教室相对应的HRIR。例如，适应 设施302可以保持代表与教室相关联的房间模型的数据。适应设施302也 可以保持与被包括在患者所使用耳蜗植入系统中的麦克风相关联的无回声 脉冲响应。无回声脉冲响应可以从类似于无回声脉冲响应集合602的无回 声脉冲响应集合中选择，并且可以对应于默认头部尺寸和默认源位置(除 非这些参数由用户选择，如下文将要描述的那样)。

如上所述，适应设施302可以使用无回声脉冲响应和房间模型来在计 算上生成对应于教室的HRIR。所生成的HRIR然后可以与代表“男士英语 讲话”声音的声波进行卷积以生成代表该声学场景的音频信号，所述音频 信号用于使耳蜗植入系统适应患者。

如所提及，用户可以选择一个或多个其他参数以便于进一步定制由适 应系统202所生成的音频信号。例如，图8示出了示例性GUI 800，其可以 由适应设施302呈现，并且可以被配置为便于用户选择被包括在声音库402 中的声音、被包括在环境库404中的环境、麦克风类型、头部尺寸、距离、 以及源位置。GUI 800可以以任何适当的方式呈现。例如，适应设施302 可以将GUI 800呈现在与适应系统202相关联的显示屏幕内。

如所示出，GUI 800可以包括：声音的列表702，用户可以从中选择想 要的声音；环境的列表704，用户可以从中选择想要的环境；麦克风的列表 802，用户可以从中选择想要的麦克风；头部尺寸的列表804，用户可以从 中选择想要的头部尺寸；距离的列表806，用户可以从中选择想要的距离； 以及源位置的列表808，用户可以从中选择想要的源位置。在该特定示例中， GUI 800示出了用户已经选择了“男士英语讲话”作为声音、“教室”作为 环境、“SP Mic”作为麦克风、“成人”作为头部尺寸、“20米”作为距离、 以及“10度”作为源位置。

一旦用户选择了想要的声音、环境、麦克风、头部尺寸、距离、以及 源位置，则用户可以选择选项810以创建代表基于所选择的参数的声学场 景的音频信号。

为了说明，适应设施304可以使用所选择的参数从类似于HRIR集合 502的HRIR集合中选择与教室相对应的已经生成的HRIR。一旦选择了 HRIR，适应设施302可以将所选择的HRIR与代表“男士英语讲话”声音 的声波进行卷积(或处理)以生成代表声学场景的音频信号(即，在教室 中讲出男士英语讲话的场景)。音频信号然后可以用于使耳蜗植入系统适应 患者，如上所述。

可替换地，适应设施302可以生成与教室相对应的HRIR。例如，适应 设施302可以保持代表与教室相关联的房间模型的数据。在一些示例中， 房间模型可以考虑所选择的距离。适应设施302然后可以选择(例如，从 类似于无回声脉冲响应集合602的无回声脉冲响应集合中)与所选择的麦 克风、头部尺寸、以及源位置相关联的无回声脉冲响应，并且使用该无回 声脉冲响应和房间模型来在计算上生成对应于教室的HRIR。所生成的 HRIR然后可以与代表“男士英语讲话”声音的声波进行卷积以生成代表该 声学场景的音频信号，所述音频型号用于使耳蜗植入系统适应患者。

将会认识到，用户可以从中选择的图8中所示出的参数仅是示例性的， 并且另外的或更小的参数可以由用户选择以生成代表声学场景的音频信 号，所述音频信号用于使耳蜗植入系统适应患者。

上文所描述的方法的模块性便于创建很多不同的定制声学场景而不要 求专门的设备和逻辑。它们在语言和性别上是不可知论的，从而允许在环 境库404中所包括的每个环境中渲染任何语言的源。

作为另一示例，通过将代表与患者特定环境相关联的房间模型的数据 装载到适应系统202，患者特定环境可以动态地加入到环境库404。为了说 明，检测设施304可以接收代表与最初没有被包括在环境库404中的环境 (例如，患者家的房间或任何其他患者特定环境)相关联的房间模型的用 户输入。适应设施302然后可以基于房间模型和以本文所描述的任何方式 选择的无回声脉冲响应来生成与环境相关联的HRIR。适应设施302然后可 以通过将HRIR和与所选择的声音相关联的声波进行卷积来生成可以被用 于使耳蜗植入系统适应患者的代表声学场景的音频信号，如上所述。

在一些示例中，本文所描述的系统和方法可以用于使耳蜗植入系统适 应双侧耳蜗植入患者(即，耳蜗植入物被植入到双耳的患者)。例如，关于 特定环境，适应设施302可以保持或生成与位于患者头部第一侧的第一麦 克风相关联的第一头部相关脉冲响应和与位于患者头部第二侧(例如，第 一侧相对的侧)的第二麦克风相关联的第二头部相关脉冲响应。响应于用 户对声音的选择，适应设施302可以通过将代表该声音的声波与第一头部 相关脉冲响应进行卷积来生成第一音频信号。同样地，响应于用户对声音 的选择，适应设施302可以通过将代表该声音的声波与第二头部相关脉冲 响应进行卷积来生成第二音频信号。适应设施302然后可以使用第一音频 信号和第二音频信号来使耳蜗植入系统适应患者。例如，适应设施302可 以将第一音频信号呈现给患者的第一耳部(例如，右耳)并且将第二音频 信号呈现给患者的第二耳部(例如，左耳)。

另外地或可替换地，本文所描述的系统和方法可以用于模拟特定环境 中的多个声源。例如，可以期望的是，创建这样的声学场景：其中音乐在 播放的同时人在特定环境中讲话。为了这个目标，用户可以选择被包括在 声音库402中的多个声音(例如，通过从GUI 700或GUI 800中选择多个 声音)。作为响应，适应设施302可以将与该环境相对应的HRIR和与每个 选择的声音相关联的声波进行卷积。所生成的信号可以被组合(例如，加 和)以生成代表期望的声学场景的音频信号。

为了说明，用户可以选择由声波s₁[n]和s₂[n]分别表示的两个声音。对 应于该环境的HRIR可以由h[n]来表示。在该示例中，适应设施302可以生 成音频信号y[n]，根据以下等式：y[n]＝s₁[n]*h[n]+s₂[n]*h[n]。在一些可替 换的示例中(例如，当声源位于环境内不同的源位置时)，适应设施302可 以保持与第一声源相关联的第一HRIR h₁[n]和与第二声源相关联的第二 HRIR h₂[n]。在该示例中，适应设施302可以生成音频信号y[n]，根据以下 等式：y[n]＝s₁[n]*h₁[n]+s₂[n]*h₂[n]。

图9示出了对用于使耳蜗植入系统适应患者的定制声学场景进行渲染 的示例性方法900。尽管图9示出了根据一个实施例的示例性步骤，但其他 实施例可以省略、增加、重排序、和/或修改图9示出的任何步骤。图9示 出的一个或多个步骤可以由适应系统202和/或其任意实现来执行。

在步骤902，适应系统检测用户对被包括在适应系统所保持的一个或多 个声音的库中的声音的选择。步骤902可以以本文所描述的任意方式执行。

在步骤904，适应系统检测用户对被包括在适应系统所保持的一个或多 个环境的库中的环境的选择。步骤904可以以本文所描述的任意方式执行。 将会认识到，用户也可以选择其他参数(例如，麦克风类型、源位置、距 离、以及头部尺寸)。

在步骤906，适应系统基于所选择的声音和所选择的环境生成代表声学 场景的音频信号。步骤906可以以本文所描述的任意方式执行。

在步骤908，适应系统使用该音频信号使耳蜗植入系统适应患者。步骤 908可以以本文所描述的任意方式执行。

在特定实施例中，本文所描述的过程中的一个或多个可以至少部分地 实施为被体现在非暂时性计算机可读介质中的指令并且由一个或多个计算 设备所执行。通常，处理器(例如，微处理器)从非暂时性计算机可读介 质(例如，存储器等)接收指令并且执行这些指令，从而执行一个或多个 过程，包括在本文描述的一个或多个过程。可以使用各种已知的计算机可 读介质中的任何一个来存储和/或传送该指令。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括任何可以由计算机(例 如，由计算机的处理器)所读取的参与提供数据(例如，指令)的非暂时 性介质。这样的介质可以有很多形式，包括但不限于非易失性介质和/或易 失性介质。非易失性介质可以包括例如，光盘或磁盘和其他持久存储器。 易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(“DRAM”)，其典型地构成 主存储器。计算机可读介质的一般形式包括例如，盘、硬盘、磁带、任何 其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光介质、RAM、PROM、EPROM、 FLASH-EEPROM、任何其他存储器芯片或磁带、或计算机能够从中读取的 任何其他有形介质。

图10示出了示例性计算设备1000，其可以被配置为执行本文所描述的 过程中的一个或多个。如图10所示，计算设备1000可以包括经由通信基 础架构1010通信地连接的通信接口1002、处理器1004、存储设备1006、 以及输入/输出(“I/O”)模块1008。尽管示例性计算设备1000在图10中示 出，图10中所示出的部件不旨在进行限制。另外的或可替换的部件可以用 在其他实施例中。现在将更加详细地描述图10中所示出的计算设备1000 的部件。

通信接口1002可以被配置为与一个或多个计算设备通信。通信接口 1002的示例包括但不限于有线网络接口(例如，网络接口卡)、无线网络接 口(例如，无线网络接口卡)、调制解调器、音频/视频连接、以及任何其他 适当的接口。

处理器1004通常代表能够处理数据或解释、执行、和/或引导执行本文 所描述的一个或多个指令、过程、和/或操作的任意类型或形式的处理单元。 处理器1004可以根据一个或多个应用1012来引导对操作的执行，或诸如 可以被存储在存储设备1006或其他计算机可读介质中的其他计算机可执行 指令。

存储设备1006可以包括一个或多个数据存储介质、设备、或配置，并 且可以采用任意类型、任意形式的数据存储介质和/或设备，以及其组合。 例如，存储设备1006可以包括但不限于硬盘驱动器、网络驱动器、闪存驱 动器、磁盘、光盘、随机存取存储器(“RAM”)、动态RAM(“DRAM”)、 其他非易失性和/或易失性数据存储单元或其组合或子组合。电子数据，包 括本文所描述的数据，可以暂时地或永久地存储在存储设备1006中。例如， 代表被配置为引导处理器1004执行本文所描述的任意操作的一个或多个可 执行应用1012的数据可以被存储在存储设备1006内。在一些示例中，数 据可以被安排在驻留于存储设备1006内的一个或多个数据库中。

I/O模块1008可以被配置为接收用户输入和提供用户输出，并且可以 包括支持输入和输出能力的任何硬件、固件、软件、或其组合。例如，I/O 模块1008可以包括用于捕捉用户输入的硬件和/或软件，包括但不限于键盘 或小键盘、触摸屏部件(例如，触摸屏显示器)、接收器(例如，RF或红 外接收器)、和/或一个或多个输入按钮。

I/O模块1008可以包括向用户呈现输出的一个或多个设备，包括但不 限于图形引擎、显示器(例如，显示屏幕)、一个或多个输出驱动器(例如， 显示驱动器)、一个或多个音频扬声器、以及一个或多个音频驱动器。在特 定实施例中，I/O模块1008被配置为提供图形数据到显示器以呈现给用户。 图形数据可以代表一个或多个图形用户接口和/或任何其他图形内容，其可 以服务特定实现。

在一些示例中，本文所描述的任何设施可以由计算设备1000的一个或 多个部件来实施或者被实施在计算设备1000的一个或多个部件内。例如， 驻留于存储设备1006内的一个或多个应用1012可以被配置为引导处理器 1004执行与适应系统202相关联的一个或多个过程或功能。

在前述的描述中，参照附图描述了各种示例性实施例。然而，显而易 见的是，可以对这些实施例进行各种修改和改变，并且可以实施另外的实 施例，而不脱离本发明的范围，如在所附权利要求书中阐述的那样。例如， 本文所描述的一个实施例的特定特征可以与本文所描述的另一实施例的特 征组合或者对其进行替换。相应地，描述和附图应当被视为示例性而非限 制性的意义。