一种自由声场听力测试系统以及方法与流程

本发明涉及听力测试领域，特别涉及一种自由声场听力测试系统以及方法。

背景技术：

目前，随着智能手机与app的大行其道，出现了通过手机app+耳机进行简易听力测试的方法。在这种方法中，被测试者在一个相对安静的环境下，佩戴耳机，并根据app的引导进行操作。app会播放出不同频率、不同响度的声音信号，并询问被测试者是否听到。根据用户选择的结果，得出用户在不同频率上能听到的响度数据，即其听力曲线图。

首先，这种方式的测试结果的准确性依赖于对手机和耳机的校准，因为用户使用的手机和耳机在硬件上有多种变化，使得校准十分麻烦。

其次，通过耳机发声进行测试时，声音并不是来自于自由声场(指：声音在一个相对开放的空间中由空气传播到耳道，而不像由喇叭直接在耳道中发声)，而人们在大部分生活场景中的聆听都是处于自由声场之中的。如果能够用自由声场中的声音进行测试，会更加贴近实际情况，其测试结果也能够更好的用于后续的听力测试工作。

但是如果在之前方法上，去掉耳机，直接使用手机外放进行声音信号的播放则有一个问题亟待解决，即：手机与人耳之间距离的变化会影响到用户实际听到声音信号的响度，实际测试过程中无法固定这个距离，从而很难实现有效的校准。

技术实现要素：

为了克服如上所述的技术问题，本发明提出一种自由声场听力测试系统以及方法，能够解决自由声场听力测试时距离的变化会影响到用户实际听到声音信号的响度，实际测试过程中无法固定这个距离，从而很难实现有效校准的问题。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提出一种自由声场听力测试系统，包括：

带声音播放器的计算机装置和助听器，所述计算机装置和所述助听器通过网络连接进行通信；

所述计算机装置，安装有测试app，用于：

设置测试声音的播放频率，向所述助听器发送频率指令；

设置所述测试声音的播放响度，播放响度为第一响度；

驱动声音播放器根据播放频率和播放响度播放所述测试声音；

向所述助听器发送播放完成指令；

询问和确认用户是否听到所述测试声音；

接收助听器所发送的第二响度；

以及根据所述第二响度，修正并输出听力测试结果

助听器，用于：

接收到频率指令后，根据所采集到所述测试声音来计算所述测试声音在助听器端的接收响度，接收响度为第二响度；

接收到播放完成指令后，向所述计算机装置发送第二响度；

进一步地，所述网络连接为ble通信连接。

进一步地，所述频率指令包括所述测试声音的播放频率值。

进一步地，所述驱动声音播放器根据播放频率和播放响度播放所述测试声音，包括：

驱动声音播放器根据播放频率和播放响度播放所述测试声音持续1s。

进一步地，所述询问和确认用户是否听到所述测试声音，包括：

通过图形用户界面或者语音反馈的方式进行询问和确认。

第二方面，本发明提出一种自由声场听力测试方法，包括：

a，播放具有设定声音频率以及设定声音响度的测试声音，定义该声音响度为第一响度；

b，接收所述测试声音，并计算获得所述测试声音在接收处的位置的声音响度，定义该声音响度为第二响度；

c，进行测试声音是否被听到的听力反馈；

d，根据所述的第一响度、第二响度、声音频率及听力反馈，计算并输出听力测试结果。

进一步地，所述测试声音是多组，对应的第一响度、第二响度以及声音频率均是多组。

进一步地，所述d包括：

当播放具有设定声音频率的测试声音时，

第一响度上界：初始值100％；第一响度下界：初始值0％；第一响度：初始值50％，

s1，设定测试声音的声音响度，定义该声音响度为第一响度；

s2，测试声音若被听到，则记录第二响度最小声＝当前的第二响度，并设置第一响度上界＝第一响度，第一响度＝(第一响度上界+第一响度下界)/2，并进入步骤s4；

s3，测试声音若未被听到，则设置第一响度下界＝第一响度，第一响度＝(第一响度上界+第一响度下界)/2；

s4，当(第一响度上界-第一响度下界)<1％时，输出第二响度最小声作为当前声音频率的测试结果；否则回到步骤s1。

第三方面，本发明提出一种数字助听器，包括传声器、前置放大器、a/d转换器、dsp芯片、d/a转化器和耳机，所述dsp芯片存储有至少一段程序，所述至少一段程序执行时以实现所述的自由声场听力测试方法。

第四方面，本发明提出一种用于自由声场听力测试的计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储有至少一段程序，所述至少一段程序由所述处理器执行以实现所述的自由声场听力测试方法。

进一步地，所述计算机装置为手机、平板、笔记本电脑或台式电脑。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明公开一种自由声场听力测试系统以及方法，该方法包括：播放具有设定声音频率以及设定声音响度的测试声音，定义该声音响度为第一响度；接收所述测试声音，并计算获得所述测试声音在接收处的位置的声音响度，定义该声音响度为第二响度；进行测试声音是否被听到的听力反馈；d，根据所述的第一响度、第二响度、声音频率及听力反馈，计算并输出听力测试结果。其中，在听力测试过程中，根据用户对测试声音是否被听到的听力反馈，可通过所述计算机装置重新设置测试声音的响度或频率进行测试。本发明技术方案能够准确获取人耳位置听到的响度大小，不受测试距离的影响；而且通过助听器dsp中的算法进行校准，准确性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一种可能的自由声场听力测试系统；

图2所示为本发明公开的一种自由声场听力测试方法示意图；

图3所示为本发明一种自由声场听力测试方法示意图；

图4示出了本发明实施例所涉及的一种用于自由声场听力测试的计算机装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方案作进一步地详细描述。

容易理解的是，一般考虑到人双耳的听力情况是不同的，另外，为避免双耳互相影响，因此，在听力测试过程中，左右耳均单独进行测试，当单只耳朵在进行测试时，通常会对另外一只耳朵采取一定的措施以防止对当前测试耳朵造成干扰，可选的，可以佩戴播放着白噪声的耳机。

本发明提出一种自由声场听力测试系统，包括：

带声音播放器的计算机装置和助听器，所述计算机装置和所述助听器通过网络连接进行通信；

所述计算机装置，安装有测试app，在一种可能的实现中，所述计算机装置为手机、平板、笔记本电脑等便携式移动终端或台式电脑。如图1示出了本发明一种可能的自由声场听力测试系统，包括手机101和助听器102。这里的计算机装置在系统中实现一种自由声场听力测试方法，如图2所示为本发明公开的一种自由声场听力测试方法示意图，示出了该方法的具体实施步骤，包括：

安装有测试app的计算机装置，可选的，带声音播放器的计算机装置为常见的手机，需要说明的是，下述实施例说明过程中，将以手机(手机通常均集成有声音播放器)进行示例性说明，但是其他计算机装置也是可行的，但可能还需要外接单独的声音播放器，只要能实现相关的自由声场听力测试方法即可，本发明技术方案并不作限制。

在步骤201中，设置测试声音的频率，向助听器发送频率指令；

用户在进行听力测试前，需要选择较为安静的环境进行测试，以减少外界干扰，佩戴好助听器，并建立手机和助听器之间的通信连接，在一种可能的实际操作中，采用有线网络或无线网络进行通信连接，为了实际测试时更加灵活方便，优选的，可以通过ble(低能耗蓝牙，bluetoothlowenergy)进行通信连接。

当用户准备好开始进行听力测试时，在本步骤中，测试人员或者用户自己可以通过手机上安装的测试app设置测试声音的频率，并确认开始测试后，测试app向所述助听器发送频率指令，该指令是为了通知助听器当前准备进行播放的测试声音的频率大小，在一种可能的实际操作中，所述频率指令包括所述测试声音的播放频率值，例如：若当前选择的测试声音频率值为1000赫兹，所述频率指令内容包含1000的数值内容，在另外一种可能的实际操作中，也可以将声音的频率值进行编号，所述频率指令内容仅包含声音的频率值对应的编号即可。

在步骤202中，设置所述测试声音的播放响度，播放响度为第一响度；

当通过步骤201设置好测试声音的频率后，还需要设置其响度，在一种可能的实际操作中，从较低的声音分贝的声音开始测试，这样可以测试出听力受损的用户能够接收到的最小响度的声音分贝。

在步骤203中，驱动声音播放器根据播放频率和播放响度播放所述测试声音；

在一种可能的实现中，可以采用手机的外放喇叭进行声音的播放，在另一种可能的实现中，也可以使用音箱，可选的，使用手机的aux接口外接一有源音箱实现，用于接收计算机装置播放测试声音的指令后，播放测试声音。在一种可能的实际操作中，驱动声音播放器根据播放频率和播放响度播放所述测试声音持续一定时间，优选的，为1s。

在步骤204中，向所述助听器发送播放完成指令；

当前测试声音播放完成后，测试app会向所述助听器发送播放完成指令，同时，这也会触发助听器向测试终端反馈测试声音的响度值，这里的测试终端，可选的，为手机101。

在步骤205中，询问和确认用户是否听到所述测试声音；

当测试声音播放完成后，相当于本次测试声音的测试过程已经结束，需要用户对测试结果进行反馈，在可能的实际操作中，手机101通过图形用户界面或者语音询问的方式，询问和确认用户是否听到所述测试声音，那么测试人员可以根据用户的反馈情况，进行后续的听力测试。

在步骤206中，接收助听器所发送的第二响度以及根据所述第二响度以及第一响度，输出听力测试结果。

本发明所提出的自由声场听力测试系统，除上述计算机装置外，还包括助听器102，助听器102为一种数字助听器，在一种可能的实现中，其包括传声器、前置放大器、a/d转换器、dsp芯片、d/a转化器和耳机，所述dsp芯片采用具有存储和计算能力的dsp芯片，如安森美半导体的bs300和5920芯片，dsp芯片内存储有至少一段程序，所述至少一段程序执行时以实现下述步骤，包括：

接收到频率指令后，根据所采集到所述测试声音来计算所述测试声音在助听器端的接收响度，接收响度为第二响度。

接收到播放完成指令后，向所述计算机装置发送第二响度；

在上述步骤202中，虽然通过测试app设置了测试声音的响度，但是由于是在自由声场中进行声音的播放，助听器所接收到的声音响度值会有所变化，所以需要助听器102通过收集声音信号，通过分析计算得到声音信号的响度，并向测试app端反馈该助听器102所实际接收到的声音信号的响度值，该响度值即为用户测试过程中实际上听到的准确的声音分贝。需要说明的是，在一种可能的实现中，助听器102计算第二响度的方法与过程如下：

1,助听器收到计算机装置发送的频率指令，包含信息：计算机装置在接下来1秒内将播放的声音信号的频率；

2.助听器开启监测麦克风信号，时长为1秒，并将采集到的声音信号存储在dsp的缓存中；

3.计算机装置通过其扬声器播放声音信号，时长为1秒；

4.助听器dsp对缓存中数据进行分析计算，主要是通过傅立叶变换，得到1秒周期内信号的频谱分布；对该频谱中对应频率部分的数据求取平均值，得到在该时间段内信号的强度；dsp根据助听器预设的与其麦克风和喇叭相关的频响曲线，进行换算处理，将信号强度换算成实际声音强度第二响度(单位为：分贝)；

5.将第二响度反馈给计算机装置。

在采用自由声场听力测试系统对用户进行听力测试过程中，当用户听到测试声音，则通过所述计算机装置重新设置测试声音的频率进行测试，当手机101在步骤205中询问和确认用户是否听到所述测试声音时，当用户听到测试声音，则通过所述计算机装置重新设置测试声音的响度或频率进行测试，在一种可能的实际操作中，设置更高或更低的测试声音的频率进行测试，亦或者设置相同频率但响度更低的测试声音进行测试；当用户没有听到测试声音，则通过所述计算机装置重新设置测试声音的响度进行测试，在一种可能的实际操作中，设置更高的测试声音的响度进行测试。

本发明还公开一种自由声场听力测试方法，如图3所示为本发明一种自由声场听力测试方法示意图，示出了该方法的具体实施步骤，包括：

步骤301，播放具有设定声音频率以及设定声音响度的测试声音，定义该声音响度为第一响度；

步骤302，收所述测试声音，并计算获得所述测试声音在接收处的位置的声音响度，定义该声音响度为第二响度；

步骤303，进行测试声音是否被听到的听力反馈；

步骤304，根据所述的第一响度、第二响度、声音频率及听力反馈，计算并输出听力测试结果。

其中，所述测试声音是多组，对应的第一响度、第二响度以及声音频率均是多组。

在一种可能的实现中，步骤304包括：

当播放具有设定声音频率的测试声音时，

第一响度上界：初始值100％；第一响度下界：初始值0％；第一响度：初始值50％，

s1，设定测试声音的声音响度，定义该声音响度为第一响度；

s2，测试声音若被听到，则记录第二响度最小声＝当前的第二响度，并设置第一响度上界＝第一响度，第一响度＝(第一响度上界+第一响度下界)/2，并进入步骤s4；

s3，测试声音若未被听到，则设置第一响度下界＝第一响度，第一响度＝(第一响度上界+第一响度下界)/2；

s4，当(第一响度上界-第一响度下界)<1％时，输出第二响度最小声作为当前声音频率的测试结果；否则回到步骤s1。本实施例公开一种自由声场听力测试系统以及方法，该方法包括：播放具有设定声音频率以及设定声音响度的测试声音，定义该声音响度为第一响度；接收所述测试声音，并计算获得所述测试声音在接收处的位置的声音响度，定义该声音响度为第二响度；进行测试声音是否被听到的听力反馈；d，根据所述的第一响度、第二响度、声音频率及听力反馈，计算并输出听力测试结果。其中，在听力测试过程中，根据用户对测试声音是否被听到的听力反馈，可通过所述计算机装置重新设置测试声音的响度或频率进行测试。本发明技术方案能够准确获取人耳位置听到的响度大小，不受测试距离的影响；而且通过助听器dsp中的算法进行校准，准确性更高。

在图1所对应的计算机装置用于自由声场听力测试，可选的，为手机、平板、笔记本电脑等便携式移动终端或台式电脑，包括存储器和处理器，所述存储有至少一段程序，所述至少一段程序由所述处理器执行以实现图2所对应的自由声场听力测试方法。

图4示出了本发明实施例所涉及的一种用于自由声场听力测试的计算机装置的结构示意图，该装置主要包括处理器401、存储器402和总线403。

处理器401包括一个或一个以上处理核心，处理器401通过总线403与存储器402相连，存储器402用于存储程序指令，处理器401执行存储器402中的程序指令时实现上述方法实施例提供的自由声场听力测试方法。

可选的，存储器402可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的自由声场听力测试方法。

可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的自由声场听力测试方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储与一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。