用於降低打鼾的煩惱的方法和設備的製作方法

2023-07-31 21:02:21

專利名稱：用於降低打鼾的煩惱的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及降低打鼾的煩惱的領域。
背景技術：
眾所周知的是，打鼾人產生的聲音可能對於打鼾人以及對於打鼾人的床上伴侶都是極大的煩惱。打鼾聲音由中間是靜默時段的周期性響亮噪聲脈衝串表徵。特別地，打鼾人的伴侶在夜間被諸如此類的非規則打鼾聲音喚醒許多次。伴侶特別是在噪聲水平突然增大時醒來，但是當鼻息聲暫時停止時同樣也這樣。文獻US2007/076896A1公開了一種主動降噪，其僅僅用於使用參考信號供應構件、誤差麥克風和控制揚聲器降低噪聲源的水平，所述噪聲源例如具有變化的聲壓水平的不穩定聲音、包括靜默部分且由間斷地停止的聲源發出的間斷聲音，其中主動降噪控制裝置用來通過根據噪聲確定參考信號並且產生相對於參考信號移相(dephase)的控制聲音而降低從聲源發出的待降低的噪聲。誤差麥克風檢測控制聲音和待降低噪聲的聲壓的合成， 並且如果必要的話，更新主動降噪控制裝置的濾波處理設備的濾波係數。不利的是，該主動降噪控制裝置包括處理用於降低待降低噪聲的非常複雜而廣泛的算法的相對較高的計算能力。

發明內容
本發明的目的是通過創建規則的、單調的打鼾聲音而降低由不規則打鼾聲音造成的打鼾的煩惱並且其沒有結合現有技術提到的缺陷。上述目的是通過一種用於降低打鼾的煩惱的方法來完成的，該方法包括步驟 -確定打鼾人的打鼾聲音模式，
-根據確定的打鼾聲音模式預測即將到來的打鼾聲音水平，以及 -播放偽造的打鼾聲音以使所得到的打鼾聲音水平平坦化。本發明提出了一種跟蹤打鼾聲音並且在打鼾之間的靜默時段期間產生背景噪聲的方法。有益的是，向打鼾聲音模式中的在每種情況下包括突然下降的且基本上更低的打鼾聲音水平的間隙填充偽造的打鼾聲音，使得打鼾人的打鼾聲音和偽造的打鼾聲音的合成提供規則且單調的所得到的打鼾聲音。因此，打鼾人以及打鼾人的伴侶不會周期性地受到突然改變的打鼾聲音水平的幹擾，並且因而獲得好得多的休息和更舒適的睡眠。為了避免打鼾聲音與偽造的打鼾聲音之間的相長幹涉，確定和分析打鼾人的打鼾聲音模式以便根據該打鼾聲音模式導出即將到來的打鼾聲音水平。如果標識了打鼾之間的即將到來的靜默時段，那麼開始偽造的打鼾聲音的回放。打鼾聲音模式的確定特別地包括提取打鼾聲音模式的平均打鼾頻率的步驟。偽造的打鼾聲音優選地以與打鼾人的打鼾聲音相同的聲音特性為特徵。所述方法優選地使用放置在打鼾者鄰近的記錄打鼾聲音的麥克風。特別地，麥克風針對典型的打鼾聲音模式對打鼾聲音濾波，忽略任何其他噪聲。跟蹤在例如吸氣或根本不打鼾期間打鼾者安靜的時間間隔，並且播放例如來自床上伴侶近旁的擴音器或者來自床上伴侶配戴的耳塞的調弱音量的頻率匹配的打鼾記錄。因此，利用打鼾回聲補充了不規則的打鼾聲音，使得伴侶容易混合打鼾和靜默時段。可替換地，在本發明的意義上，措辭預測即將到來的打鼾水平也可以包括所述方法的反應步驟，其中監視實際的打鼾聲音水平，並且例如如果監視的打鼾聲音降至低於特定閾值，則播放偽造的打鼾聲音。在本發明的一個優選的實施例中，打鼾人的典型打鼾聲音被記錄並且用作偽造的打鼾聲音。因此，所得到的打鼾聲音水平的聲音特性以及甚至音色相對均質。在本發明的另一個優選的實施例中，所述方法包括提取打鼾聲音中的單周期間隔的步驟。打鼾聲音包括具有較高打鼾聲音水平的多個相似單周期間隔的時間相關序列。在這些單周期間隔之間，打鼾水平低得多或者至少為零。因此，確定打鼾聲音模式的步驟特別地包括標識這些單周期間隔中的至少一個以及兩個後續單周期間隔之間的時滯的步驟。優選地，確定平均單周期間隔和平均時滯。根據確定的單周期間隔和確定的時滯，可以以相當簡單的方式且與當前技術發展水平形成對照地實現即將到來的打鼾聲音水平的精確預報， 而不使用高計算能力和/或複雜的算法。優選地，單周期間隔以及相應地兩個後續單周期間隔之間的時滯的精度通過連續地分析當前的打鼾聲音模式而永久地增加。特別地，可以存儲特定用戶的單周期間隔以及相應地平均單周期間隔。因此，預測即將到來的打鼾聲音水平的精度依照使用的頻度而增加。換言之，依照本發明的方法優選地涉及增加降低打鼾的煩惱的質量的自學習進程。如果例如由於打鼾人的運動，打鼾模式從根本上改變，那麼在先的最近單周期間隔被拒絕，並且從實際打鼾聲音模式中提取新的單周期間隔。在本發明的另一個優選的實施例中，確定打鼾聲音模式的步驟包括將確定的打鼾聲音模式與存儲的打鼾模式進行比較的步驟。優選地，可以通過將確定的打鼾聲音模式與連接到特定用戶的存儲的聲音模式進行比較而標識打鼾人。因此，可以在預測即將到來的打鼾聲音水平的步驟期間考慮該用戶的特定打鼾聲音特性。存儲的聲音模式包括存儲在非易失性存儲單元中的在先確定的聲音模式。因此，可以節省在所述方法的啟動過程期間分析打鼾聲音模式的步驟。在本發明的另一個優選的實施例中，當打鼾人的打鼾停止和/或偽造的打鼾聲音包括相對於打鼾聲音模式降低的打鼾聲音水平時，偽造的打鼾聲音平滑地漸弱。在另一個優選的實施例中，所得到的打鼾聲音水平附加地通過主動噪聲控制機制降低，其中該主動噪聲控制機制包括產生另一聲音模式的步驟，該另一聲音模式基本上等於打鼾聲音模式和/或所得到的打鼾聲音水平，和/或該另一聲音模式相對於打鼾聲音模式和/或所得到的打鼾聲音水平移相。主動噪聲控制機制產生通過相消幹涉降低打鼾聲音模式的另一聲音模式。對於主動噪聲控制機制的效率而言，打鼾聲音模式或所得到的打鼾聲音水平的非常精確的分析是必要的。主動噪聲控制機制的輸入聲音模式越規則和單調， 則降噪越簡單、精確和有效。因此，主動噪聲控制機制的效率通過將主動噪聲控制機制集成到如上所述的方法中而大大提高。優選地，上述方法用來使打鼾聲音水平平坦化，其中主動噪聲控制降低所得到的打鼾聲音水平。優選地，這導致主動噪聲控制機制的更加規則和均質的誤差反饋信號，其可以簡單地被處理以適應性調節主動噪聲控制機制。在本發明的另一個優選的實施例中，打鼾聲音模式的聲音水平通過插入到打鼾人的嘴裡的下頌重新定位設備實現的下頌重新定位機制而降低。共同的下頌重新定位設備用在臨床設置中以降低打鼾。它們插入到嘴裡，在睡眠期間配戴。前面的牙齒之間的開口被設計成提供呼吸通過的自由氣流。有益的是，下頌重新定位設備的使用導致打鼾聲音水平的較低的絕對音量。因此，必須產生相對較低的偽造的打鼾聲音以便使所得到的打鼾聲音水平平坦化，並且減小所得到的打鼾聲音水平。優選地，通過附接到下頌重新定位設備的聲音分散構件降低聲音水平。下頌重新定位機制相應地包括將通過打鼾人的嘴和/或鼻的氣流分離成出流(out-flow)和入流 (in-flow)的步驟，其中僅僅出流被引導通過聲音分散構件以便降低打鼾人的打鼾聲音。打鼾聲音水平通過使用配備有例如將出流與入流分離的閥的下頌設備而降低。向內流動的空氣不受妨礙，但是向外流動的空氣經過減弱打鼾聲音的聲音分散材料。有益的是，這壓制了出流的打鼾噪聲，既不對打鼾者也不對其供氧造成損害。在本發明的另一個實施例中，下頌重新定位機制包括引起打鼾人的舌肌的痙攣的步驟，其中相應地提供跟蹤舌位置並且在舌到達打鼾位置時引起痙攣的步驟。有益的是，下頌重新定位機制包括步驟引起打鼾者的舌肌的(適度)痙攣，使得這個人將其舌重新定位至不造成打鼾(和噪聲)的位置。因此，下頌重新定位設備優選地以造成這樣的痙攣的電極為特徵。優選地，下頌重新定位機制包括跟蹤舌位置並且在舌陷入「打鼾位置」時造成輕微電擊的定位設備。本發明的另一個目的是一種用於降低打鼾的煩惱的設備，該設備包括 -麥克風，其用於記錄打鼾人的打鼾聲音，
-處理單元，其用於僅僅分析打鼾聲音的幅度，以及 -擴音器，其由處理單元觸發以便回放偽造的打鼾聲音。有益的是，提供了一種用於降低打鼾的煩惱的設備，該設備相對有效、成本高效且易於實現，因為該設備與已知的主動噪聲控制機制相比需要小得多的計算和處理能力。非常不利的是，這些已知的主動噪聲控制機制必須分析到來的噪聲的非常複雜的聲質點速度以便通過相消幹涉消除它。聲質點速度包括高頻和部分定向參數，比如噪聲的相位、方向和幅度，這些參數總的說來尤其是在實時條件下非常難於分析。相反地，依照本發明的設備的處理單元只需分析打鼾聲音的幅度，因為僅僅打鼾聲音與偽造的打鼾聲音之間的相長幹涉是所預期的。打鼾聲音的幅度是標量並且因而分析非常簡單。在一個優選的實施例中，該設備進一步包括具有自適應濾波單元的主動噪聲控制機制。將偽造的打鼾聲音供應給自適應濾波單元的輸出端和/或入口，從而通過使得到來的打鼾聲音和/或所得到的打鼾聲音更加規則和單調而提高主動噪聲控制機制的效率。這造成更加規則、均質和易於分析的聲質點速度，以及因而主動噪聲控制機制的更加均質的誤差反饋信號，其可以更簡單地處理， 使主動噪聲控制機制適應所得到的打鼾聲音。特別地，依照本發明的降低打鼾的煩惱的方法和設備也可以用來降低有關嬰兒啼哭噪聲、磨牙噪聲和/或來自任何其他間斷噪聲源的噪聲的噪聲煩惱。本發明的這些和其他特性、特徵和優點根據以下結合附圖進行的詳細描述將變得清楚明白，這些附圖通過實例圖解說明了本發明的原理。該描述僅僅為了舉例而給出，並沒有限制本發明的範圍。下文中引用的附圖標記參照附圖。


圖1示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法，
圖2示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法的所得到的噪聲水
平，
圖3示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的設備，以及圖4示出了依照本發明第二實施例的用於降低打鼾的煩惱的設備。
具體實施例方式本發明將針對特定實施例且參照特定附圖加以描述，但是本發明並不限於此，而是僅由權利要求書限制。所描述的附圖僅僅是示意性的並且是非限制性的。在附圖中，出於說明的目的，一些元件的尺寸可能被誇大並且未按比例繪製。除非另有明確說明，在引用單數名詞時使用不定冠詞或定冠詞(例如「一」、「該」) 的情況下，這包括多個該名詞。此外，說明書和權利要求書中的措詞第一、第二、第三等等用於區分相似的元件並且不一定用於描述連續的或者按時間先後的順序。應當理解的是，這樣使用的措詞在適當的情況下是可互換的，並且本文描述的本發明實施例能夠以不同於本文所述或所示的其他順序操作。而且，說明書和權利要求書中的措詞頂部、底部、之上、之下等等用於描述的目的並且不一定用於描述相對位置。應當理解的是，這樣使用的措詞在適當的情況下是可互換的，並且本文描述的本發明實施例能夠以不同於本文所述或所示的其他取向操作。應當注意的是，本說明書和權利要求書中使用的措詞「包括/包含」不應當解釋為限於其後列出的構件；它並沒有排除其他的元件或步驟。因此，表述「包括構件A和B 的設備」的範圍不應當限於僅僅由部件A和B組成的設備。它意味著關於本發明，設備的唯一相關部件是A和B。圖1示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法10。在第一步驟1中，系統接通並且例如床上伴侶入睡。在後續第二步驟2期間，呼吸聲音、談話等等未被識別為重複的聲音，因此不產生回放。在第三步驟3中，利用設備板載的模式庫中存儲的已知打鼾模式識別打鼾的伴侶的打鼾聲音。在第四步驟4中，系統記錄打鼾模式並且提取打鼾聲音的單周期間隔。此外，從打鼾聲音模式中導出單周期間隔之間的時滯。在第五步驟5中，系統然後依照預期打鼾人遵循的模式預測打鼾者的打鼾聲音水平。如果打鼾者在打鼾聲音模式預測其打鼾的某個時刻不打鼾，那麼在第六步驟6中系統播放單周期間隔記錄以匹配預測的模式。在第七步驟中，如果打鼾者確實打鼾，那麼系統保持監視打鼾模式。 如果模式改變，那麼系統回到第三步驟7』。在第八步驟8中，系統在單周期間隔之間播放偽造的打鼾聲音以補償打鼾者的安靜並且使所得到的打鼾聲音水平平坦化。優選地，一定程度上降低播出的音量。在第九步驟9中，在打鼾停止的情況下，偽造的打鼾聲音的回放漸弱。如果打鼾再次開始，那麼系統回到第三步驟9』。在圖2中，示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法10的所得到的噪聲水平。噪聲水平20示於所示的示圖的χ軸上並且時間21示於其y軸上。打鼾聲音水平22隨著時間21在最大噪聲水平23與最小噪聲水平M之間強烈偏離。對於單周期間隔25之間的時滯沈的長度而言，打鼾聲音水平22下陷到最小噪聲水平M上。依照本發明的方法檢測打鼾聲音模式並且根據確定的打鼾聲音模式預測即將到來的打鼾聲音水平。 偽造的打鼾聲音27在時滯22期間播放並且在打鼾聲音水平22下陷到最小噪聲水平M上時填充打鼾聲音模式中的間隙觀。因此，包括打鼾聲音水平22和偽造的打鼾聲音27的所得到的打鼾四聲音表現出相對較規則且單調的聲音水平。在圖3中，示出了依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的設備40，其中設備40執行圖1和圖2中解釋的依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法10。 為此目的，設備40包括麥克風41，其用於記錄打鼾人的打鼾聲音；處理單元42，其用於確定打鼾人的打鼾聲音中的打鼾聲音模式11並且用於根據確定的打鼾聲音模式11預測即將到來的打鼾聲音水平22 ；以及擴音器43，其用於回放偽造的打鼾聲音27以便使所得到的打鼾聲音四的聲音水平20平坦化。向打鼾聲音模式中的間隙觀填充偽造的打鼾聲音27以便提供更加規則且均質的所得到的打鼾聲音四。圖4示出了依照本發明第二實施例的用於降低打鼾的煩惱的設備，其中該第二實施例是圖3中所示第一實施例和主動噪聲控制機制30 (ANC)的組合。主動噪聲控制機制 30包括另一麥克風31，其記錄所得到的打鼾聲音；自適應濾波單元32，其對記錄的打鼾聲音信號33濾波；以及另一擴音器34，其用於依照來自自適應濾波單元32的輸出信號35播放輸出聲音。濾波單元32的濾波係數根據記錄的打鼾聲音信號33而進行適應性調節，以便最小化包括打鼾聲音模式和輸出聲音的所得到的打鼾聲音。此外，通過在所述另一擴音器34與自適應濾波單元32之間的通路上集成所述方法10、設備40和/或圖1和圖3中描述的依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的設備40的處理單元42，向打鼾聲音模式中的間隙觀填充偽造的打鼾聲音27。主動噪聲控制機制30的所得到的輸入聲音越規則和單調，則主動噪聲控制機制30工作得越簡單、精確而高效。因此，在依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法10中集成主動噪聲控制機制30提供了用於平坦化和用於降低所得到的打鼾聲音水平的相對精確的方法。依照本發明第一實施例的用於降低打鼾的煩惱的方法10的添加位置並不限於圖3中所示的位置，而是也可以位於自適應濾波器的入口處。
權利要求
1.用於降低打鼾的煩惱的方法(10)，包括步驟-確定打鼾人的打鼾聲音中的打鼾聲音模式(11)，-根據確定的打鼾聲音模式(11)預測即將到來的打鼾聲音水平(22)，以及-回放偽造的打鼾聲音(27)以使所得到的打鼾聲音(29)的聲音水平(20)平坦化。
2.依照權利要求1的方法(10)，特徵在於，確定打鼾聲音模式(11)的步驟包括將確定的打鼾聲音模式(11)與存儲的在先的打鼾聲音模式進行比較的步驟。
3.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，確定打鼾聲音模式的步驟包括提取打鼾人的打鼾聲音中的單周期間隔(25)的步驟。
4.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，預測即將到來的打鼾聲音水平 (22)根據單周期間隔(25)而實現。
5.依照權利要求3或4之一的方法(10)，特徵在於，播放偽造的打鼾聲音(27)以便至少部分地填充單周期間隔(25)之間的聲音水平(20)中的間隙。
6.依照權利要求3-5之一的方法(10)，特徵在於，通過分析打鼾人的當前打鼾聲音而連續地自適應調節單周期間隔(25)的精度。
7.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，偽造的打鼾聲音(27)包括相對於打鼾聲音模式(U)降低的打鼾聲音水平(22)。
8.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，當打鼾聲音停止時，偽造的打鼾聲音(27)漸弱。
9.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，記錄打鼾人的典型打鼾聲音 (22)，其用於回放的偽造的打鼾聲音(27)。
10.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，所得到的打鼾聲音水平由主動噪聲控制機制(30)降低，其中主動噪聲控制機制(30)包括產生另一聲音模式的步驟，該另一聲音模式基本上等於打鼾聲音模式(11)和/或所得到的打鼾聲音水平(22)，和/或該另一聲音模式與打鼾聲音模式(11)和/或所得到的打鼾聲音水平(22)相比移相。
11.依照前面的權利要求之一的方法(10)，特徵在於，打鼾聲音模式(11)的聲音水平 (20)通過插入到打鼾人的嘴裡的下頌重新定位設備實現的下頌重新定位機制而降低。
12.依照權利要求11的方法(10)，特徵在於，通過附接到下頌重新定位設備的聲音分散構件降低聲音水平(20)，其中下頌重新定位機制包括將通過打鼾人的嘴和/或鼻的氣流分離成出流和入流的步驟，其中僅僅出流被引導通過聲音分散構件。
13.依照權利要求11或12之一的方法(10)，特徵在於，下頌重新定位機制包括引起打鼾人的舌肌的痙攣的步驟，和/或跟蹤舌位置並且在舌到達打鼾位置時引起痙攣的步驟。
14.用於降低打鼾的煩惱的設備(40)，包括-麥克風(41)，其用於記錄打鼾人的打鼾聲音，-處理單元(42)，其用於僅僅分析打鼾聲音的幅度，以及-擴音器(43)，其由處理單元(42)觸發以便回放偽造的打鼾聲音。
15.依照權利要求14的設備(40)，特徵在於，該設備(40)包括主動噪聲控制機制 (30)，其中該主動噪聲控制機制(30)包括自適應濾波單元(32)，並且其中該處理單元(42) 連接到自適應濾波單元(32)的輸出端和/或入口。
全文摘要
本發明涉及一種用於降低打鼾的煩惱的方法和設備，其中確定打鼾人的打鼾聲音模式以便預測即將到來的打鼾聲音水平並且其中播放偽造的打鼾聲音以便使所得到的打鼾聲音水平平坦化。
文檔編號A61F5/56GK102414740SQ201080018890
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月23日 優先權日2009年4月28日
發明者H. G. 奧格 F., K. 賽尼 P., M. 阿爾茨 R. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司