DE19706645B4

DE19706645B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Schnarchgeräuschen und schlafbezogenen Atmungsstörungen mit Antischall

Info

Publication number: DE19706645B4
Application number: DE19706645A
Authority: DE
Inventors: Hans-Wolfgang Mahlo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: DE19706645A1

Abstract

Verfahren zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, dass zum Unterdrücken der Schnarchgeräusche und zum Erfassen von Schlafstörungen wie zum Beispiel Apnoen, Hypopnoen und sonstigen Erscheinungsformen, etwa das Einsetzen starker Atmungsgeräusche od. dgl. eine Interferenzstrahlung ausgesandt sowie eine Speicherung und Anzeige medizinischer und technischer Daten durchgeführt wird, wobei Analogsignale digital verarbeitet werden und aufgrund der Eingangssignale abgespeicherter Schnarchmuster Ausgangssignale erzeugt werden, die geeignet sind, Störgeräusche zu unterdrücken und/oder deren Entstehung zu verhindern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, -Speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher.
Nach dem Stand der medizinischen Forschung werden zur Vermeidung von Schnarchgeräuschen operative Eingriffe beim Verursachen solcher Schnarchgeräusche vorgeschlagen oder man versucht, mit Hilfe mechanischer und/oder medizintechnischer Vorrichtungen den Schnarcher an der Erzeugung von Schnarchgeräuschen zu hindern. Der mit diesen Maßnahmen zu erreichende Schnarchgeräuscheschutz und die jeweils damit verbundenen Mängel sind bekannt. Meistens ist eine einfache, risikolose, kostengünstige und vor allem sichere Anwendung nicht möglich. Bekanntlich belästigt Schnarchen nicht nur Mitmenschen, sondern kann auch bei diesen – und den Schnarchern selbst – zu gesundheitlichen Schäden führen.

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art offenbart die US 5 444 786 , diese Anlage enthält zwischen Mikrofon und Lautsprecher sowohl Verstärker und Umformer als auch Filter. Zudem ist einer Einrichtung zur Geräuschreduzierung in einem Raum – wie etwa einer Fahrzeug-Fahrgastzelle – nach DE 42 44 108 A1 eine adaptive Filterkoeffizienten-Anpassung mit Mikroprozessor zu entnehmen.

Für spezifische Aufgabenstellungen sind Antischalltechniken zum Unterdrücken von Störgeräuschen aus den deutschen Offenlegungsschriften 41 27 473; 43 41 951;43 42 133; 44 21 803 bekannt sowie aus den deutschen Patentschriften 25 31 865; 28 14 093; 39 21 307; 39 22 139; 40 05 846; 40 11 658.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfindung das Ziel gesetzt, die bekannten Techniken zur Minderung von Schnarchgeräuschen – wie Schnarchen, Schmatzen, Gurgeln, tiefe und laute Seufzer und explosionsartiges Wiedereinsetzen von Atmungsgeräuschen – oder gar deren Löschung zu verbessern. Es sollen störende Einflüsse von Schnarchgeräuschen auf Mitmenschen effizient beseitigt bzw. schlafende Menschen an der Erzeugung störender Schlafgeräusche gehindert werden.

Medizinische Untersuchungen in einem Schlaflabor haben zur Entwicklung einer Antischalltechnik geführt, die es ermöglicht, störenden und gesundheitsschädigenden Schnarchgeräuschen entgegenzuwirken.

Die zu treffenden Schutzmaßnahmen beziehen sich auf ein Anwendungsgebiet, das sich in zwei Bereiche, die ursächlich miteinander verbunden sind, unterteilen lässt.

1. Schutz schlafender Menschen vor Geräuschen, die Schnarcher verursachen.
2. Schnarcher durch Schalleinwirkung an der Erzeugung störender, und evtl. auch gesundheitsschädigender Schnarchgeräusche zu hindern.

Zur Lösung der damit verbundenen Aufgaben ist kein entsprechendes Antischallsystem bekannt. Auch ist zur Erfüllung der Aufgabenstellung aus der Zusammenschau bekannter Veröffentlichungen der erfinderische Anspruch zur Lösung der Aufgabenstellung nicht nahegelegt.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zur Störschallminderung und/oder -löschung von Schnarchgeräuschen eine Vorrichtung und Verfahrensabfolge zu nutzen, die auf der Basis der Antischalltechnik arbeitet.

Dazu wird vorgeschlagen, ein Verfahren zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, – speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher dahingehend weiterzubilden, dass zum Unterdrücken der Schnarchgeräusche zum Erfassen von Schlafstörungen wie zum Beispiel Apnoen, Hypopnoen und sonstigen Erscheinungsformen, etwa das Einsetzen starker Atmungsgeräusche od.dgl. eine Interferenzstrahlung ausgesandt sowie eine Speicherung und Anzeige medizinischer und technischer Daten durchgeführt wird, wobei Analogsignale digital verarbeitet werden und aufgrund der Eingangssignale abgespeicherter Schnarchmuster Ausgangssignale erzeugt werden, die geeignet sind, Störgeräusche zu unterdrücken und/oder deren Entstehung zu verhindern.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens.

Weiterhin wird vorgeschlagen, eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher zum Durchführen des obigen Verfahrens dahingehend weiterzubilden, dass der/die Lautsprecher zum Aussenden einer Interferenzstrahlung ausgebildet ist/sind, ein Schnarchmuster enthaltender Schnarchprozessor in einem elektronischen Steuergerät sowie eine Justier- und Bedienungseinrichtung zum Anpassen der Geräuscherfassung, Antischallerzeugung und deren Ausstrahlung an personelle und/oder örtlichen Gegebenheiten vorgesehen sind.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung.

Die vorgeschlagene Vorrichtung enthält im Steuersystem u. a. einen Prozessor, in dessen Speicher zum Beispiel die Bezugsdaten von Schnarchmustern oder sonstigen relevanten Bezugsgrößen als Referenzprogramm zum aktuellen Verlauf von Geräuschen abgespeichert sind.

Bei Schnarchgeräuschen handelt es sich nicht um Dauertöne, sondern um unregelmäßige Intervalle von Apnoen, Hypopnoen, Hyperwerventilation und sonstige Erscheinungsformen von Schlafstörungen. Für eine schnelle und wirksame Antibe schallung muss schon im Ansatz der Geräuschbildung erkannt werden, welche Art der Störung in Bezug auf die Frequenz, Amplitudenhöhe und Zeitdauer zu erwarten ist. Nur dann kann das Steuergerät ohne wahrnehmbare Verzögerung im Akustikbereich die erforderliche Antischallausstrahlung erzeugen und optimieren. Das Steuergerät hat deshalb einen programmierbaren Prozessor (nachfolgend Schnarchprozessor genannt), in dessen Software allgemeine Schnarchgeräusche und/oder die markanten/individuellen des Schnarchers abgespeichert sind. Wird über ein Mikrophon der Beginn eines Schnarchgeräuschs festgestellt, unterstützt der Schnarchprozessor schon zu diesem Zeitpunkt die Erzeugung der benötigten Antibeschallung.

Die Referenzgrößen des Schnarchgeräuschespektrums, das im Schnarchprozessor abgespeichert ist, ermöglichen während der Betriebspraxis eine schnelle, zielgerichtete Auswertung aktueller Schnarchgeräusche, und somit eine unverzügliche Einleitung von Gegenmaßnahmen zur Ausschaltung von Störgeräuschen, und/oder deren Entstehung.

Die Antischalltechnik zur Dämpfung oder Löschung von Schnarchgeräuschen anzuwenden hat den Vorteil, dass der Schnarcher keinen operativen oder mechanischen Eingriffen unterliegt, und der Schläfer ohne die Verwendung mechanischer Vorrichtungen, wie z. B. Ohrenstöpsel (Ohropax), vor Geräuschen geschützt werden kann.

Ohrenstöpsel oder ähnliche Vorrichtungen haben nicht nur den Nachteil, dass sie für den Schläfer unangenehm sind, sondern auch die Wahrnehmung anderer Geräusche, auf die der Schläfer nicht verzichten möchte oder kann (z. B. Babyrufe) verhindern.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Gerätetechnik und die damit verbundene Verfahrensabfolge ermöglicht eine individuelle Anwendung in der Praxis, kann schnell und problemlos an örtliche Gegebenheiten angepasst werden und ist leicht zu handhaben.

Der medizinische Nutzen für den Schnarcher (1) ist dadurch gegeben, dass keine operativen Maßnahmen mit entsprechendem Risiko bei nicht immer präzise voraussagbarem Erfolg nötig ist, und auch auf protethische Maßnahmen (Nasendilatator, Zungendrücker, Esmarch-Aufbissschiene, Wendeltabus zum Einsatz in Nasen und Rachen, Einsatz von Kopfgeschirren zum Verschluss des Mundes und/oder der Nachvorneverlegung des Unterkiefers usw.) verzichtet werden kann. Ferner ermöglichen Auswertungen der mittels Datenregistriergerät (11) erfassten Arbeitsdaten der Verfahrensabfolgen für die Geräuschüberwachung, aber auch von nächtlichen Atempausen und anderen Schlafstörungen, eine Diagnostik und Therapie zur Bewahrung von Patienten vor Herz- und Kreislaufschäden und sonstigen Folgeerscheinungen nächtlicher Schlafstörungen.

Der gesundheitliche und wirtschaftliche Nutzen besteht in einer verbesserten Schlafqualität für Schnarcher und Schläfer. Die Folge ist eine Reduzierung der Tagesmüdigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Lebensqualität, Unfall- und Verletzungsgefahren nehmen ab. Wirtschaftliche Folgeschäden für die Betroffenen, aber auch für die Volkswirtschaft können vermieden werden.

Der Schnarchprozessar kann natürlich auch für andere Schallschutzeinrichtungen Verwendung finden wo es darum geht, kurze unterschiedliche Störgeräusche schnell zu erfassen und darauf mit Antischall zu reagieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den 1 bis 6 schematisch dargestellten Beispielen beschrieben, die sich auf das wesentliche der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren beschränken; dem Fachmann geläufige Anwendungsmerkmale der Antischalltechnik sind zeichnerisch und in der nachfolgenden Beschreibung nicht berücksichtigt.

In 1 ist ein Beispiel für den prinzipiellen Aufbau, die Funktion und die Verfahrensabfolge des Erfindungsgegenstandes zum Schutz eines Schläfers M vor den Schnarchgeräuschen eines Schnarchers S schematisch dargestellt. Die vom Schnarcher S verursachten Schallwellen 10 verteilen sich unregelmäßig in einem mit seinen Wänden 12 angedeuteten Raum 14 und werden von diesen Wänden 12 zurückgeworfen. Der an diesen entstehende Reflexionsschall 16 ist in der Regel so schwach, dass er vernachlässigt werden kann. Der Schläfer M wird in der Praxis i. w. nur von den Schallwellen 10 beeinflusst, in deren Schalltrichter er liegt.

Ein Mikrofon 20 nimmt die vom Schnarcher S verursachten Geräusche auf, die einem Steuergerät 22 zugeleitet werden. Ein Schnarchprozessor 24 vergleicht die vom Mikrofon 20 aufgenommenen Geräusche mit einem im Schnarchprozessor 24 abgespeicherten Schnarchspektrum und leitet unverzüglich die Erzeugung entsprechender Antischallwellen 18, 18_a , 18_b , 18_c (s. 2) ein, die von einem Lautsprecher 26 ausgestrahlt werden. Eine Justier- und Bedienungseinrichtung 28 dient der Anpassung der Schutzfunktion an örtliche Gegebenheiten. Je nach Bedarf können zur medizinischen Auswertung alle Vorgänge, die in einem Zusammenhang mit der Geräuschentwicklung und -unterdrückung stehen, gespeichert und/oder registriert werden. Zum Sammeln und Speichern der medizinischen und technischen Daten dient ein Datenregistriergerät 30, das bei Bedarf an ein Steuergerät 22 angeschlossen wird.

In 2 ist eine Gerätekonfiguration schematisch dargestellt, die eine großflächige Raumbeschallung ermöglicht. Das Mikrofon 20_a nimmt die Schallwellen 10 der Schnarchgeräusche des – in einem Bett 32 liegenden – Schnarchers S auf. Die vom Steuergerät 22 erzeugten Antischallwellen 18, 18_a , 18_b , 18_c werden von den Lautsprechern 26, 26_a , 26_b , 26_c ausgestrahlt. Mit Hilfe mindestens eines Kontrollmikrofons 20_b werden die Lautsprecher 26, 26_a bis 26_c nach Bedarf in Mehrkanaltechnik ausgesteuert, um zum Beispiel die Lautsprecher 26, 26a bis 26_c mit einem spezifischen Spektrum von Beschallungswellen zu betreiben. Die Verwendung von Richtmikrofon und -Lautsprechern ermöglicht eine trichterförmige Aufnahme und Abstrahlung von Schallwellen zur Unterstützung einer optimalen Anwendungstechnik.

3 zeigt den schematischen Aufbau einer Gerätekombination mit einem Geräteständer 34 zur vereinfachten Aufstellung von Mikrofonen 20_a , 20_b und Lautsprechern 26, 26_a , 26_b . Der Geräteständer 34 ist auf einer Konsole oder auf dem Steuergerät 22 drehbar gelagert. Je nach Aufstellungsort zum Schläfer M oder Schnarcher S übernimmt das Mikrofon 20 die Aufgaben von Mikrofon 20_a oder 20_b . Das Mikrofon 20_a , 20_b und die Lautsprecher 26, 26_a und 26_b können mittels nicht dargestellter Gelenkwellen und längenverstellbarer Halterungen zur Anpassung an örtliche Gegebenheiten in verschiedene Positionen gebracht werden.

Das Prinzip einer Geräteanordnung ist in 4 skizziert, die schnell und einfach montiert werden kann. Störschallminderung bis zu einem nicht mehr störenden Geräuschepegel kann zum Beispiel für die in der Praxis vorhandenen Gegebenheiten eine höhere Priorität haben als eine vollkommene Geräuschlöschung.

5 zeigt eine noch einfachere Montage durch Verwendung von Geräteständern 34 auf Beistellschränken 36.

Geräteständer 34 können natürlich an jedem beliebigen Ort eines Schlafzimmers aufgestellt werden, wobei die Ansteuerung der Mikrofon- und Lautsprechergruppen auf die Positionierung zu Schläfer M bzw. Schnarcher S abgestimmt. wird.

In 6 ist ein Beispiel für den prinzipiellen Aufbau und die Funktion der Schnarchgeräusche-Schutzeinrichtung zur Unterbindung von Schnarchgeräuschen, die der Schnarcher S verursacht, schematisch dargestellt. Schnarchen kann bekanntlich gesundheitsgefährdend sein, so dass eine zwingende Notwendigkeit bestehen kann, Menschen, die zum Schnarchen neigen, am Schnarchen zu hindern. Schnarchgeräusche werden beim Ein- und Ausatmen durch schwingende Körperteile im Rachen und/oder Mund verursacht. Hier soll die Beschallung des Schnarchers S dazu führen, die Schwingung von Körperteilen während des Atmens zu verhindern und/oder auch Atempausen zu vermeiden. Da Menschen im Schlaf ihre Schlafstellung ändern, muss eine zielgerichtete Beschallung möglich sein. Die Mikrofone 20 steuern die Beschallung des Schnarchers S so, dass mittels der Lautsprecher 26, 26_a , 26_b immer eine wirkungsvolle Beschallung der körperlichen Störquellen gewährleistet ist. Mittels Mehrkanalsteuerung kann oder wird die Ansteuerung der Lautsprecher 26, 26_a , 26_b so variiert, dass sich optimale Beschallungspegel und -wellen einstellen. Auch hier können Referenzgrößen eines Schnarchmusters, das im Schnarchprozessor 24 abgespeichert ist, dazu beitragen, die Anwendung der Antischalltechnik für diesen Anwendungsfall zu verbessern oder sogar erst ermöglichen. Schlafen zwei Schnarcher S in einem Raum 14, können die erfindungsgemäß vorhandenen Vorrichtungen und Verfahren sinngemäß zur Anwendung kommen.

Die dargestellten Beispiele können für individulle Anwendungsfälle weitgehend variiert werden.

Claims

Verfahren zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, dass zum Unterdrücken der Schnarchgeräusche und zum Erfassen von Schlafstörungen wie zum Beispiel Apnoen, Hypopnoen und sonstigen Erscheinungsformen, etwa das Einsetzen starker Atmungsgeräusche od. dgl. eine Interferenzstrahlung ausgesandt sowie eine Speicherung und Anzeige medizinischer und technischer Daten durchgeführt wird, wobei Analogsignale digital verarbeitet werden und aufgrund der Eingangssignale abgespeicherter Schnarchmuster Ausgangssignale erzeugt werden, die geeignet sind, Störgeräusche zu unterdrücken und/oder deren Entstehung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von personellen und/oder örtlichen Gegebenheiten eine angepasste Geräuscheerfassung, Antischallerzeugung und deren Ausstrahlung durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Datenauswertung mittels Soll/Ist-Wertvergleich die Beschallung automatisch optimiert wird.
Vorrichtung zum Unterdrücken von Schnarchgeräuschen mittels eines akustischen Systems mit wenigstens einem Mikrofon zum Erfassen von Geräuschen, einem elektronischen Steuersystem zur Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung von Schnarchgeräuschen und zum Erzeugen von Antischallwellen sowie zumindest einem Lautsprecher zum Durchführen des Verfahrens nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Lautsprecher (26, 26_a bis 26_c ) zum Aussenden einer Interferenzstrahlung ausgebildet ist/sind, ein Schnarchmuster enhaltender Schnarchprozessor (24) in einem elektronischen Steuergerät (22) sowie eine Justier- und Bedienungseinrichtung (28) zum Anpassen der Geräuscheerfassung, Antischallerzeugung und deren Ausstrahlung an personelle und/oder örtlichen Gegebenheiten vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrofon (20_a oder 20b) und zumindest ein Lautsprecher (26, 26a und 26b) in einem auf einer Konsole oder dem Steuergerät (22) drehbar gelagerten Geräteständer (34) zusammengefasst sind, wobei die einzelnen Geräte mittels Gelenkwellen und längenverstellbaren Halterungen in eine vorgegebene Position überführbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an das elektronische Steuergerät (22) ein Datenregistriergerät (30) angeschlossen ist, das zur Aufnahme medizinischer und technischer Daten angeschlossen ist und die Daten für ein Schlafdiagnose- und Therapiersystem auswählbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem vom Platz für den Schnarcher (S) weg gerichteter Lautsprecher (26) das elektronische Steuergerät (22) mit dem Schnarchprozessor (24), der Justier- und Bedienungseinrichtung (28) und dem Datengerät (30) zugeordnet sowie an das elektronische Steuergerät ein Mikrofon (20) angeschlossen ist (1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem Mikrofon (20_b ) für den Schläfer (M) mehrere Lautsprecher (26, 26_a bis 26_c ) in Abstand zugeordnet sind (2).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen drei Lautsprechern (26, 26_a , 26_b ) für den Schnarcher (5) zwei Mikrofone (20) angeordnet sind (6).