PL/EP 1817769 T3 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 1817769 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 21.11.2005 05824945.9 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 02.09.2009 Europejski Biuletyn Patentowy 2009/36 EP 1817769 B1 (13) T3 (51) Int. Cl. G09B19/04 G10L21/02 A61F5/58 (2006.01) (2006.01) (2006.01) (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie i sposób ograniczania jąkania się (30) Pierwszeństwo: US20040001722 02.12.2004 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 15.08.2007 Europejski Biuletyn Patentowy 2007/33 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 26.02.2010 Wiadomości Urzędu Patentowego 02/2010 (73) Uprawniony z patentu: Janus Development Group, Greenville, US (72) Twórca (y) wynalazku: JIANG Tao, Chengdu, CN FU Xiaoyi, Chengdu, CN JIANG Yining, Chengdu, CN XIA Shixiong, Chengdu, CN (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Własienko Józef 00-950 Warszawa skr. pocz. 335 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejsk iego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
53/59P24720PL00 2 Opis Tło Wynalazku Dziedzina Wynalazku [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia i sposobu ograniczania jąkania się. W szczególności, niniejszy wynalazek dotyczy urządzeń elektronicznych i sposobów stosujących zmienione sprzężenie zwrotne dźwięku w celu minimalizowania jąkania się. Opis Stanu Techniki [0002] Szum tła wciąż jest uciążliwym problemem dla osób noszących aparaty słuchowe, które wykorzystują zmienione sprzężenie zwrotne dźwięku w celu minimalizowania jąkania się. Zazwyczaj, osoby, które korzystają ze zmienionego sprzężenia zwrotnego dźwięku, mają normalną czułość słuchu. Wskutek tego, ta określona populacja odczuwa uciążliwość szumu tła w większym stopniu niż osoby, które używają wspomagania słuchu jako sposobu leczenia utraty słuchu. [0003] Obecnie istnieje kilka urządzeń przeciw jąkaniu się, które ograniczają szum tła. Na przykład, Casa Futura Technologies, 720 31 st Street, Boulder Colorado, używa różnych sposobów do minimalizowania wpływu szumu tła. Ich podstawowym podejściem wydaje się być wykorzystanie mikrofonów kierunkowych eliminujących szum, które zbierają głos użytkownika jednocześnie odrzucając częściowo szum tła. Casa Futura wprowadza także filtry wysokich częstotliwości w celu tłumienia szumu tła powyżej normalnego zakresu głosu użytkownika. Stosowane jest także przez nich wspomaganie słuchu, takie jak ekspansyjne techniki wzmacniania głosu użytkownika, jednocześnie wyciszające tło. Ponadto, Casa Futura wykorzystuje
53/59P24720PL00 3 przełącznik aktywowany głosem, do włączania wzmocnienia głosu, gdy użytkownik mówi, oraz do wyłączania, gdy użytkownik przestaje mówić. [0004] Poza ograniczeniem szumu tła, większość producentów technik przeciw jąkaniu się wykorzystuje także sprzężenie zwrotne ze zmianą częstotliwości (FAF) w celu poprawienia płynności wymowy osób, które się jąkają. Obecnie, większość producentów przesuwa cały zakres częstotliwości słyszalności w celu wywołania u użytkownika efektu FAF (zobacz np. Stuart A et al: "Self-Contained In-the-Ear Device to Deliver Altered Auditor, Feedback: Applications for Stuttering, Annals of Biomedical Engineering vol. 31, no. 2, luty 2003, str. 233-237, XP002476955. Częstotliwość słyszalności wykorzystywana przez większość producentów zawiera się między 20 a 6000Hz. Niektórzy inni wykorzystują ograniczony zakres między 60 a 3500Hz. W obu przypadkach, cały zakres częstotliwości jest przesunięty albo w górę, albo w dół, w celu wykorzystania go jako sprzężenie zwrotne dla użytkownika. Jednakże, przesuwanie całego zakresu częstotliwości słyszalności może prowadzić do deformowania podstawowej częstotliwości mowy, powodując w ten sposób zauważalne zniekształcenie głosu dla użytkownika. W rezultacie, zniekształcenie głosu jest główną przyczyną niezadowolenia wśród użytkowników. [0005] Chociaż wszystkie powyższe podejścia są w pewnym stopniu skuteczne, wydają się być dalekie od ideału. Na przykład, w dokumencie WO/9400085 opisano cyfrowy korektor mowy dla osób jąkających się, w którym sprzężenie zwrotne z przesunięciem częstotliwości stosowane jest tylko dla dolnego pasma częstotliwości. Istnieje zapotrzebowanie na technikę sprzężenia zwrotnego ze zmianą częstotliwości, która w znacznym stopniu ogranicza zauważalne zniekształcenie głosu w składowych mowy wykorzystywanych jako sprzężenie zwrotne dla użytkownika. Ponadto, istnieje zapotrzebowanie na urządzenie przeciw jąkaniu się posiadające unikalne funkcje tłumienia szumu, które mogą w
53/59P24720PL00 4 znacznym stopniu zwiększyć czas, przez który jąkający się pacjent może tolerować noszenie swojego urządzenia przeciw jąkaniu się. Istota Wynalazku [0006] Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, zapewnia się nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się oraz odpowiedni sposób, jak zastrzeżono w dowolnym z załączonych zastrzeżeń. [0007] W szczególności, odbiornik sygnału audio zawiera wejściowy przetwornik audio komunikujący się z układem konwertera analogowo-cyfrowego. Wejściowe elementy konwertujące, do przekształcania sygnałów mowy i szumu zmieszanego z sygnałami mowy do składowych w dziedzinie częstotliwości, komunikują się z odbiornikiem sygnału audio. Preferowane wejściowe elementy konwertujące przyjmują postać cyfrowego procesora sygnałowego z zaprogramowanym algorytmem szybkiej transformaty Fouriera. Elementy do rozdzielania na kanały, komunikujące się z elementami konwertującymi, rozdzielają składowe w dziedzinie częstotliwości na wiele kanałów. Preferowane elementy do rozdzielania na kanały przyjmują postać wielu filtrów cyfrowych. Korzystnie, filtry cyfrowe są implementowane za pomocą oprogramowania lub oprogramowania układowego, wykonywalnego przez cyfrowy procesor sygnałowy. [0008] Elementy identyfikujące, komunikujące się z wieloma kanałami, identyfikują, które kanały z wielu kanałów zawierają zasadniczo więcej składowych w dziedzinie częstotliwości odpowiadających mowie, niż składowych częstotliwościowych odpowiadających szumowi. Preferowane elementy identyfikujące przyjmują postać cyfrowego procesora sygnałowego posiadającego oprogramowanie, które przeszukuje wiele kanałów w celu zidentyfikowania kanałów zawierających przeważnie sygnały mowy
53/59P24720PL00 5 lub przeważnie szum. Elementy wzmacniające, które względnie wzmacniają sygnały zidentyfikowane jako mowa, komunikują się z elementami identyfikującymi. W szczególności, elementy wzmacniające są regulowane tak, żeby wyłącznie wzmacniały kanały zidentyfikowane jako te, które zawierają zasadniczo więcej składowych odpowiadających mowie niż składowych odpowiadających szumowi. Preferowane elementy wzmacniające przyjmują postać cyfrowego procesora sygnałowego posiadającego oprogramowanie, które jest wykonywalne w celu zwiększenia amplitudy składowych odpowiadających mowie. Wyjściowe elementy konwertujące, komunikujące się z elementami wzmacniającymi, przekształcają składowe częstotliwościowe na sygnały dyskretne w dziedzinie czasu, zawierające wzmocnioną mowę. Preferowane wyjściowe elementy konwertujące przyjmują postać cyfrowego procesora sygnałowego zawierającego oprogramowanie lub oprogramowanie układowe w celu zaimplementowania szybkiej odwrotnej transformaty Fouriera. Konwerter cyfrowo-analogowy odbiera dyskretne sygnały w dziedzinie czasu i konwertuje je na sygnały analogowe w celu przesłania ich do wyjściowego przetwornika audio, takiego jak głośnik częstotliwości audio. [0009] Sposób według niniejszego wynalazku może wykorzystywać zaawansowane przetwarzanie sygnału cyfrowego w celu analizowania wejściowych sygnałów audio i klasyfikowania ich do różnych grup. W pierwszym sposobie, wejściowe sygnały audio są analizowane zarówno w dziedzinie czasu, jak i częstotliwości tak, że głos użytkownika jest dokładnie identyfikowany i skutecznie podtrzymywany, podczas gdy inne niepożądane sygnały, takie jak szum tła, są ograniczane. W szczególności, niniejszy wynalazek inteligentnie sprawdza wejściowe sygnały audio i klasyfikuje je jako pożądane lub niepożądane. Po klasyfikacji, odebrane niepożądane sygnały audio są skutecznie ograniczane albo przez ich własne tłumienie albo przez wzmocnienie pożądanych sygnałów audio, lub przez połączenie zarówno tłumienia szumu, jak i wzmocnienia pożądanego sygnału.
53/59P24720PL00 6 [0010] W preferowanym przykładzie wykonania, widmo mowy lub głosu jest dzielone na pasma 500Hz lub mniejsze. Tylko jedno lub dwa z tych pasm 500Hz lub mniejszych są następnie przesuwane w częstotliwości. Ponadto, korzystne jest, żeby przesuwane były tylko pasma w określonym zakresie. Na przykład, dwa pasma poniżej 1000Hz mogą być wybrane jako pasma do przesunięcia, pozostawiając wszystkie pasma powyżej 1000Hz na pierwotnych częstotliwościach. W ten sposób, mniejszy jest wpływ na odtworzoną mowę, która jest wykorzystywana jako sprzężenie zwrotne. Innymi słowy, od momentu percepcji mowy, sprzężenie b-faf nie zmienia częstotliwości stanowiących informacje mowy, które są unikalne dla użytkownika. Zatem, sprzężenie b-faf oferuje dużo mniej zniekształceń, jednocześnie zachowując wszystkie dobre cechy standardowego sprzężenia FAF. [0011] Podczas działania, nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się, według niniejszego wynalazku, jest usytuowane tak, że możliwa jest komunikacja co najmniej z jednym uchem użytkownika. Urządzenie jest zasilane, a wejściowy przetwornik audio odbiera mieszany sygnał złożony z mowy użytkownika wraz z dowolnym szumem otoczenia i szumem wewnętrznym. Konwerter cyfrowo-analogowy przekształca mieszany sygnał na cyfrowy strumień sygnału, który jest analizowany przez cyfrowy procesor sygnałowy. Cyfrowy procesor sygnałowy wykorzystuje oprogramowanie układowe z szybką transformatą Fouriera w celu rozdzielenia na kanały cyfrowego strumienia na z góry określoną liczbę kanałów. Jedna lub większa liczba cech mieszanego sygnału jest wyodrębniana i wykorzystywana przez cyfrowy procesor sygnałowy w celu określenia, które kanały zawierają przeważnie mowę oraz które kanały zawierają przeważnie szum. Kanały zawierające przeważnie składowe mowy są wzmacniane względem kanałów zawierających przeważnie szum. Względne wzmocnienie kanałów zawierających przeważnie mowę jest wykonywane przez względne zwiększenie amplitudy składowych w tych kanałach, jednocześnie pozostawiając pierwotne amplitudy
53/59P24720PL00 7 kanałów zawierających szum, albo przez tłumienie kanałów zawierających szum, jednocześnie pozostawiając pierwotne amplitudy kanałów zdominowanych przez składowe mowy, albo przez wzmocnienie kanałów zdominowanych przez składowe mowy, jednocześnie tłumiąc kanały zdominowane przez szum. Cyfrowy procesor sygnałowy zmienia także częstotliwość drugiej z góry określonej liczby kanałów. Ten przetworzony cyfrowy strumień danych jest następnie zmieniany w sygnał w dziedzinie czasu z wykorzystaniem szybkiej odwrotnej transformaty Fouriera zaprogramowanej w cyfrowym procesorze sygnałowym. Otrzymany sygnał jest następnie przekształcany z postaci cyfrowej na sygnał analogowy przez konwerter analogowy-cyfrowy w celu przesłania go do głośnika. Te i inne aspekty niniejszego wynalazku staną się zrozumiałe dla znawców po przeczytaniu poniższego opisu korzystnych przykładów wykonania. Krótki Opis Rysunków [0012] FIG. 1 przedstawia schemat blokowy nadającego się do noszenia urządzenia ograniczającego jąkanie się według niniejszego wynalazku. FIG. 2 przedstawia schemat blokowy ilustrujący ścieżkę dla sygnałów. FIG. 3 przedstawia schemat blokowy ilustrujący wyodrębnienie charakterystyk należących do sygnałów mowy zmieszanych z szumem. FIG. 4 przedstawia schemat blokowy pokazujący klasyfikację charakterystyk wykorzystywanych do regulacji wzmacniaczy. FIG. 5 przedstawia wykres słupkowy szerokopasmowego sygnału audio wywołanym wewnętrznym szumem mikrofonu. FIG. 6 przedstawia wykres liniowy charakterystyki natężenia typowego sygnału mowy.
53/59P24720PL00 8 FIG. 7 przedstawia schemat blokowy preferowanego procesu dynamicznego ustawiania progu dla wzmocnienia sygnału. FIG. 8 przedstawia wykres ilustrujący typowy sygnał mowy bez jakiejkolwiek zmiany częstotliwości. FIG. 9 przedstawia wykres ilustrujący typowe widmo mowy, ze stanu techniki, o zmienionej częstotliwości. FIG. 10 przedstawia wykres ilustrujący widmo mowy o zmienionym paśmie częstotliwości, zgodnie z niniejszym wynalazkiem. FIG. 11 przedstawia schemat blokowy ilustrujący przepływ sygnału dla sprzężenia zwrotnego ze zmienionym pasmem częstotliwości zgodnie z niniejszym wynalazkiem. FIG. 12 przedstawia wykres porównujący wyniki otrzymane przed i po zmienionym w oparciu o pasmo sprzężeniu zwrotnym według niniejszego wynalazku. Szczegółowy Opis Wynalazku [0013] Preferowany przykład wykonania niniejszego wynalazku opiera się na przetwarzaniu wielokanałowym, które wzmaga sygnały mowy przez tłumienie niepożądanego szumu tła, wykorzystując zasadę odejmowania widm. Celem tłumienia niepożądanego szumu tła jest zwiększenie zrozumiałości mowy w szumie. [0014] FIG. 1 przedstawia schemat blokowy nadającego się do noszenia urządzenia ograniczającego jąkanie się według niniejszego wynalazku. Jak pokazano na FIG. 1, urządzenie według niniejszego wynalazku zasadniczo zawiera mikrofon, który można wykorzystać jako wejściowy przetwornik audio. Konwerter analogowo-cyfrowy, komunikujący się z mikrofonem, przekształca analogowe sygnały audio odebrane przez mikrofon na cyfrowy strumień audio. Cyfrowy procesor sygnałowy (DSP), komunikujący się z konwerterem analogowo-cyfrowym, odbiera cyfrowy strumień audio i przetwarza go zgodnie ze sposobami według niniejszego
53/59P24720PL00 9 wynalazku. Konwerter cyfrowo-analogowy, komunikujący się z cyfrowym procesorem sygnałowym, przekształca przetworzony cyfrowy strumień audio na sygnały analogowe w celu ich wysłania. Głośnik komunikujący się z konwerterem cyfrowoanalogowym transmituje fale dźwiękowe odpowiadające sygnałom analogowym na wyjściu konwertera cyfrowo-analogowego. Źródło zasilania, takie jak bateria elektro-chemiczna, zasila urządzenie. Elektryczny włącznik/wyłącznik jest wykorzystywany do wyłączania urządzenia, gdy nie jest używane, w celu zachowania żywotności baterii. Nie zostały przedstawione opcjonalne cechy, takie jak analogowe filtry dolnoprzepustowe, które mogą być dodane między mikrofonem i konwerterem analogowo-cyfrowym oraz między konwerterem cyfrowo-analogowym i głośnikiem. Ponadto, urządzenie według niniejszego wynalazku jest korzystnie umieszczone w obudowie zausznej lub dousznej, takiej jak te przedstawione na FIG. 5A i 5B w patencie U.S. 6,754,632, udzielony na rzecz Kalinowski et al., którego treść jest tym samym dołączona jako odniesienie, tak jakby była tu w pełni cytowana. [0015] FIG. 2 przedstawia schemat blokowy ilustrujący ścieżkę dla sygnałów. Najpierw, przychodzący sygnał audio zawierający mieszaninę mowy i szumu jest przekształcany z dziedziny czasu do dziedziny częstotliwości. Innymi słowy, przychodzący sygnał audio jest dzielony na różne składowe częstotliwościowe w celu przetwarzania. Te składowe częstotliwościowe są następnie grupowane zgodnie z zestawem wcześniej ustalonych kryteriów. Na przykład, na tym etapie, składowe częstotliwościowe mowy są identyfikowane i wzmacnianie, a składowe częstotliwościowe przypisywane szumowi są utrzymywane na ich bieżącym poziomie lub korzystnie tłumione. Zwiększa się zatem stosunek sygnału do szumu dla sygnału audio. [0016] W celu realizacji powyższych etapów musi zostać zidentyfikowana co najmniej jedna cecha sygnałów. Zarówno natężenie sygnału, szybkość zmiany natężenia i lub czas
53/59P24720PL00 10 trwania, są charakterystykami mieszanych sygnałów szumu i mowy, które mogą być wykorzystane do grupowania składowych częstotliwościowych sygnału. FIG. 3 i 4 przedstawiają schematy blokowe ilustrujące wyodrębnienie charakterystyk należących do sygnałów mowy zmieszanych z szumem, przy czym charakterystyki są wykorzystywane do regulacji wzmacniaczy używanych do wzmacniania składowych częstotliwościowych mowy. Na FIG. 3, mieszany sygnał (tj. mowa zmieszana z szumem) w dziedzinie czasu jest śledzony przez funkcje śledzenia maksimum i minimum, które wychwytują minimalne i maksymalne natężenie sygnału. Parametr modulacji wraz ze współczynnikiem czasowym oraz strategiami łączenia wyodrębniają cechę sygnału. Cecha sygnału podlega klasyfikacji, jak pokazano na FIG. 4. Wyniki klasyfikacji są następnie wykorzystywane do regulowania wielu nastawnych wzmacniaczy. [0017] FIG. 5 przedstawia szerokopasmowy sygnał audio wywołany wewnętrznym szumem mikrofonu. Szum ma tendencję do zachowania ciągłości, podczas gdy mowa jest o wiele mniej ciągła. A zatem, jedną cechą tego sygnału szumu wewnętrznego regularny rozkład natężenia. W przeciwieństwie do tego, jak pokazano na FIG. 6, charakterystyka natężenia dla mowy nie ma regularnego rozkładu i szybko się zmienia. Zatem, w tym przypadku, różnica w charakterystykach natężenia między składowymi mowy i składowymi szumu zmieszanego sygnału może być porównana w celu ustawienia dynamicznego progu dla wzmocnienia. [0018] Strategie dla wyodrębniania charakterystyk, identyfikowania lub przetwarzania sygnałów są wcześniej ustanowione zgodnie z różnymi spodziewanymi warunkami środowiska działania. Proces zwany przygotowaniem dla celów tego zastosowania może być wykorzystany do analizowania typowych sygnałów wejściowych, żeby stosownie określić różne strategie. Przygotowanie może być zaimplementowane w typowym komputerze osobistym wyposażonym w kartę muzyczną i oprogramowanie do przetwarzania sygnału audio. Na przykład,
53/59P24720PL00 11 mieszany sygnał złożony z impulsu dźwięku 1000Hz i szumu białego może być przetworzony w następujący sposób. Co 1000 ms występuje impuls dźwięku posiadający maksymalną amplitudę szczytową 0 dbmv oraz minimalną amplitudę -10 dbmv. Z drugiej strony, maksymalna amplituda białego szumu nigdy nie osiąga 0 dbmv. Zatem, maksymalna amplituda szczytowa 0 dbmv może być użyta jako możliwa do identyfikacji charakterystyka impulsu dźwięku 1000Hz. Zatem, jeżeli zawartość mieszanego sygnału przewyższa -10 dbmv, to zawartość sygnału jest rozpoznawana jako część impulsu dźwięku i jest wzmacniana. W przeciwieństwie do tego, jeżeli zawartość mieszanego sygnału nie przekracza -10 dbmv, to zawartość jest rozpoznawana jako szum i zawartość nie jest wzmacniana. [0019] W powyższym przykładowym przypadku, próg wzmocnienia jest ustalony dla wartości -10 dbmv. Ustalone progi wzmocnienia, takie jak ten, są powszechnie wykorzystywane z ekspansyjnymi technikami niskiego poziomu używanymi do ograniczania szumu wewnętrznego typowego aparatu słuchowego. Jednakże, te powszechnie stosowane ekspansyjne techniki niskiego poziomu, posiadające ustalony próg wzmocnienia, nie są skuteczne w ograniczaniu szumu typowego dla urządzeń ograniczających jąkanie się, ponieważ w przypadku, gdy próg jest zbyt niski, szum wewnętrzny nie może być w pełni wytłumiony. Natomiast, jeżeli ustalony próg jest zbyt wysoki, pożądane słabe sygnały, takie jak szept, nie będą wzmacniane. [0020] Nowa ekspansyjna technika niskiego poziomu według niniejszego wynalazku rozwiązuje ten problem wykorzystując dynamiczny próg wzmocnienia zamiast ustalonego progu wzmocnienia. FIG. 7 przedstawia schemat blokowy preferowanego procesu dla dynamicznego ustawiania progu dla wzmocnienia sygnału. Ekspansyjna technika niskiego poziomu według niniejszego wynalazku najpierw analizuje sygnał wejściowy, a następnie dynamicznie ustawia próg wzmocnienia na wyższym poziomie w celu tłumienia szumu wewnętrznego, gdy nie są obecne
53/59P24720PL00 12 sygnały mowy, lub odwrotnie, dynamicznie ustawia próg wzmocnienia na niższym poziomie, gdy obecne są sygnały mowy, które mają być wzmocnione. W szczególności, chwilowa energia każdego z kanałów od jednego do n jest porównywana z chwilową energią wszystkich kanałów. Strategie Porównywania są następnie wykorzystywane do ustawienia dynamicznego progu wzmocnienia. W wyniku tej nowej techniki przetwarzania, jakiekolwiek sygnały mowy odebrane przez urządzenie będą maskować słaby szum wewnętrzny w taki sposób, że szum będzie o wiele bardziej znośny dla użytkownika. [0021] Wynalazek zapewnia także sposób znacznego ograniczania niepożądanego zniekształcenia mowy, występującego w urządzeniach ograniczających jąkanie się, opartych na sprzężeniu zwrotnym ze zmianą częstotliwości (FAF), znanym ze stanu techniki. Sposób zapewniony przez niniejszy wynalazek rozdziela dowolny odebrany sygnał audio na pewną liczbę wąskich pasm. W preferowanym przykładzie wykonania, każde z wąskich pasm posiada szerokość pasma wynoszącą 500Hz lub mniej. FIG. 8, 9 i 10 przedstawiają widmo sygnału mowy o amplitudzie (A) względem rosnącej częstotliwości (f). FIG. 8 przedstawia widmo sygnału mowy bez zmiany częstotliwości. FIG. 9 przedstawia typowe widmo mowy ze zmienioną częstotliwością (dolna krzywa) znane ze stanu techniki porównane z niezmienionym widmem mowy z FIG. 8. FIG. 10 przedstawia widmo mowy o zmienionym paśmie częstotliwości (dolna krzywa), zapewnione przez niniejszy wynalazek, porównane z niezmienionym widmem mowy z FIG. 8. [0022] FIG. 11 przedstawia przepływ sygnału dla sprzężenia zwrotnego ze zmienionym pasmem częstotliwości zgodnie z niniejszym wynalazkiem. Dowolne sygnały mowy przetwarzane przez blok szybkiej transformaty Fouriera (FFT) są rozdzielane na wąskie pasma od 1 do n. Sąsiednie pasma są następnie mieszane i przesuwane w częstotliwości o ważony poziom. Pasma mające ważony poziom odpowiadający zerowemu przesunięciu w częstotliwości pozostają przy swojej pierwotnej częstotliwości,
53/59P24720PL00 13 podczas gdy pasma mające ważony poziom odpowiadający dodatniemu lub ujemnemu przesunięciu są przesuwane w częstotliwości odpowiednio w górę lub w dół. [0023] FIG. 12 przedstawia wyniki otrzymane przed i po zmienionym w oparciu o pasmo częstotliwości sprzężeniu zwrotnym według niniejszego wynalazku. Górny wykres na FIG. 12 przedstawia widmo testowego sygnału posiadające wąskie pasmo wypośrodkowane dla 1000Hz, przed sprzężeniem b-faf. Dolny wykres na FIG. 12 przedstawia wyniki sprzężenia b-faf po tym, jak wąskie pasmo 1000Hz zostało przesunięte w górę o kilkaset Hz. [0024] Pewne modyfikacje i ulepszenia nasuną się na myśl znawcom po przeczytaniu powyższego opisu. Na przykład, techniki sprzężenia zwrotnego znane ze stanu techniki, takie jak sprzężenie zwrotne z opóźnionym sygnałem mowy (delayed auditory feedback) (DAF) oraz sprzężenie zwrotne z maskowaniem mowy (masked auditory feedback) (MAF) mogą być połączone ze sprzężeniem zwrotnym ze zmienionym pasmem częstotliwości (b- FAF) według niniejszego wynalazku w celu dalszego ograniczenia jąkania się u pacjentów, którzy wymagają tych dodatkowych środków. Zastrzeżenia patentowe 1. Nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się zawierające: a) odbiornik sygnału audio do odbierania sygnałów mowy odpowiadających głosowi osoby noszącej; b) wejściowe elementy konwertujące, komunikujące się ze wspomnianym odbiornikiem sygnału audio, do przekształcania wspomnianych sygnałów mowy oraz szumu
53/59P24720PL00 14 zmieszanego ze wspomnianymi sygnałami mowy na składowe w dziedzinie częstotliwości; c) elementy do rozdzielania na kanały, komunikujące się ze wspomnianymi elementami konwertującymi, do rozdzielania wspomnianych składowych w dziedzinie częstotliwości na pierwszą z góry określoną dużą liczbę kanałów; d) elementy przesuwające częstotliwość do przesuwania częstotliwości drugiej z góry określonej liczby ze wspomnianej pierwszej z góry określonej liczby kanałów, przy czym wspomniana druga z góry określona liczba jest mniejsza niż wspomniana pierwsza z góry określona liczba kanałów; e) elementy identyfikujące, komunikujące się ze wspomnianymi wieloma kanałami, do identyfikowania, które kanały ze wspomnianych wielu kanałów zawierają zasadniczo więcej składowych w dziedzinie częstotliwości odpowiadających mowie niż składowych częstotliwościowych odpowiadających szumowi; f) elementy wzmacniające, komunikujące się ze wspomnianymi elementami identyfikującymi, przy czym wspomniane elementy wzmacniające mogą być regulowane w celu względnego wzmocnienia zidentyfikowanych kanałów, które zawierają zasadniczo więcej składowych odpowiadających mowie niż komponentów odpowiadających szumowi; oraz g) wyjściowe elementy konwertujące, komunikujące się ze wspomnianymi elementami wzmacniającymi, do przekształcania wspomnianych składowych częstotliwościowych na sygnały w dziedzinie czasu zawierające wzmocnioną mowę. 2. Nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się według zastrzeżenia 1, w którym we wspomnianych wejściowych elementach konwertujących zawarta jest szybka transformata Fouriera, a we wspomnianych wyjściowych elementach
53/59P24720PL00 15 konwertujących zawarta jest szybka odwrotna transformata Fouriera. 3. Nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się według zastrzeżenia 1, w którym wspomniane elementy do rozdzielania na kanały obejmują wiele filtrów cyfrowych. 4. Nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się według zastrzeżenia 1, w którym wspomniane elementy identyfikujące wykorzystują charakterystykę sygnału do identyfikowania sygnałów w szumie, przy czym wspomniana charakterystyka sygnału jest wybierana z grupy obejmującej natężenie, szybkość zmiany natężenia, czas trwania oraz ich kombinacje. 5. Nadające się do noszenia urządzenie ograniczające jąkanie się według zastrzeżenia 1, dodatkowo zawierające elementy regulujące dynamiczny próg wzmocnienia, mające możliwość ustawiania wspomnianego progu na wysokim poziomie w celu tłumienia szumu wewnętrznego, gdy nie jest odbierany żaden sygnał mowy, oraz ustawiania wspomnianego progu na niskim poziomie, gdy odbierany jest sygnał mowy. 6. Sposób ograniczania jąkania się przez zapewnienie słyszalnego sprzężenia zwrotnego dla osoby używającej nadającego się do noszenia urządzenia ograniczającego jąkanie się, przy czym wspomniany sposób obejmuje: a) odbieranie sygnału audio odpowiadającego mowie osoby; b) przekształcanie wspomnianego sygnału audio na składowe w dziedzinie częstotliwości; c) rozdzielanie na kanały wspomnianych składowych w dziedzinie częstotliwości na pierwszą z góry określoną liczbę kanałów; d) przesuwanie częstotliwości drugiej z góry określonej liczby ze wspomnianej pierwszej z góry określonej liczby
53/59P24720PL00 16 kanałów, przy czym wspomniana druga z góry określona liczba kanałów jest mniejsza niż wspomniana pierwsza z góry określona liczba kanałów; oraz e) identyfikowanie, które kanały ze wspomnianej pierwszej z góry określonej liczby kanałów zawierają zasadniczo więcej składowych w dziedzinie częstotliwości odpowiadających mowie niż składowych w dziedzinie częstotliwości odpowiadających szumowi; f) zwiększanie amplitud składowych w dziedzinie częstotliwości w kanałach zidentyfikowanych jako te, które zawierają zasadniczo więcej składowych odpowiadających mowie niż składowych odpowiadających szumowi, względem amplitud składowych w dziedzinie częstotliwości w kanałach zawierających zasadniczo więcej składowych szumu niż mowy, oraz g) przekształcanie wspomnianych rozdzielonych na kanały składowych w dziedzinie częstotliwości ze wspomnianej pierwszej z góry określonej liczby kanałów na słyszalny sygnał w dziedzinie czasu. 7. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym każdy kanał ze wspomnianej pierwszej z góry określonej liczby kanałów ma szerokość pasma nie większą niż 500Hz. 8. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym wspomniana druga z góry określona liczba wąskich pasm częstotliwości wynosi jeden, a wspomniana pierwsza z góry określona liczba kanałów jest większa od jednego. 9. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym wspomniana druga z góry określona liczba kanałów obejmuje sąsiednie kanały. Janus Development Group Pełnomocnik:
53/59P24720PL00 17
53/59P24720PL00 18
53/59P24720PL00 19
53/59P24720PL00 20
53/59P24720PL00 21
53/59P24720PL00 22
53/59P24720PL00 23
53/59P24720PL00 24
53/59P24720PL00 25