监测测试音和测试环境声的方法与流程

本发明涉及听力学检测领域，特别涉及一种监测测试音和测试环境声的方法。

背景技术

纯音测听是反映受试者在安静环境下所能听到的各个频率的最小声音的听力级的听力学检查项目，其结果可以用于了解听力正常与否以及听力损失的程度和性质，并作为诊断和处理依据。目前临床上认为纯音测听是反映受试者听力阈值的标准，与abr等客观阈值测试不同，纯音测听是通过受试者的主观行为反应而测得的，当受试者听见耳机发出的测试音便做出响应，然后操作人员保存结果，可以说，结果的准确性是由受试者是否发出反应来决定的。如果因为某些因素导致测试过程中其它音源的干扰，例如测试环境的本底噪声、受试者移动躯体发出的杂音、手机仪器等电波干扰发出的噪音等，而被受试者误以为是测试音而发出响应，则会严重影响到测试结果，这种情况在临床中十分常见。目前为了减少此类情况的发生，通常要求操作人员具备丰富的经验，然后在测试过程中集中精力地观察受试者的一举一动，当发现异常状况时及时提醒受试者或中断杂声的干扰，但这种方法往往使操作人员十分疲惫，对出现异常状况时的判断也无法达到十分准确。

技术实现要素：

本发明提供了一种可对测试过程中的各种干扰声音进行监测和警示的监测测试音和测试环境声的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种监测测试音和测试环境声的方法，其特征在于，该方法基于监测测试音和测试环境声的装置，该装置包括隔音耳罩、内部声音采集系统、外部声音采集系统、mcu控制器和上位机，包括如下步骤：

s1、采集内部声音信号：内部声音采集系统采集隔音耳罩内部的测试声音和内部本底噪声信号；

s2、采集外部声音信号：外部声音采集系统采集隔音耳罩外部干扰声音信号；

s3、显示声音信号的强度：mcu分离并分析测试声音信号、内部本底噪声信号和外部干扰声音信号三种声音信号并传送给上位机，上位机分别显示三种声音信号的实时强度；

s4、监测异常发声：对三种声音信号进行实时对比和监测，监测三种声音信号的异常发声；

s5、异常报警并处理：对三种声音信号的异常发声情况发出报警或提醒，阻止异常状态继续发生。

在一些实施方式中，所述步骤s3中，mcu通过分析声音波形将测试声音和内部本底噪声信号分离。

在一些实施方式中，所述步骤s4中，两个连续的测试声音信号之间强度超过30db为测试声音信号的异常发声。

在一些实施方式中，所述步骤s4中，内部本底噪声信号上出现高出正常声强10db以上的非测试音时为内部本底噪声信号异常。

在一些实施方式中，所述步骤s4中，外部干扰声音信号出现高于纯音测听最大允许环境声压级的声音信号时为外部干扰声音信号异常。

在一些实施方式中，所述步骤s5中，所述发出报警或提醒的方式可以是显示屏闪烁、变换颜色、弹出警告窗或发出提示音。

在一些实施方式中，所述内部声音采集系统与隔音耳罩的内侧连接，所述外部声音采集系统与隔音耳罩的外侧连接，内部声音采集系统和外部声音采集系统分别与mcu控制器连接，所述mcu控制器与上位机连接。

在一些实施方式中，所述内部声音采集系统包括第一麦克风、第一前置放大器、第一计权网络、第一衰减器、第一放大器、第一真有效值直流转换器和第一a/d转换器，所述第一麦克风与第一前置放大器连接，第一前置放大器与第一计权网络连接，第一计权网络、第一衰减器、第一放大器、第一真有效值直流转换器和第一a/d转换器、mcu控制器依次连接成环。由此，内部声音采集系统采集隔音耳罩内的声音信号并进行处理后再传送给mcu控制器。

在一些实施方式中，所述外部声音采集系统包括第二麦克风、第二前置放大器、第二计权网络、第二衰减器、第二放大器、第二真有效值直流转换器和第二a/d转换器，所述第二麦克风与第二前置放大器连接，第二前置放大器与第二计权网络连接，第二计权网络、第二衰减器、第二放大器、第二真有效值直流转换器和第二a/d转换器、mcu控制器依次连接成环。由此，外部声音采集系统采集隔音耳罩外的声音信号并进行处理后再传送给mcu控制器。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种监测测试音和测试环境声的方法，可以在测听的过程中实时监测测听耳机内的测试音及本底噪声和耳机外部环境噪声的水平，当出现异常状态时，自动提醒操作人员，及时发出相应的处理，避免受试者对错误的声音发出响应而影响结果的准确性，同时减轻了操作人员的工作强度。

附图说明

图1为本发明一实施方式的监测测试音和测试环境声的装置的结构示意图；

图2为图1所示监测测试音和测试环境声的装置的隔音耳罩及连接结构示意图；

图3为本发明一实施方式的监测测试音和测试环境声的方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的监测测试音和测试环境声的装置。

参照图1和图2，监测测试音和测试环境声的装置包括隔音耳罩1、内部声音采集系统2、外部声音采集系统3、mcu控制器4、上位机5和串口通讯模块6。内部声音采集系统2与隔音耳罩1的内侧连接并能采集隔音耳罩1内的声音信号，外部声音采集系统3与隔音耳罩1的外侧连接并能采集隔音耳罩1外的声音信号。内部声音采集系统2和外部声音采集系统3分别与mcu控制器4连接并将采集到的声音信号传送给mcu控制器4，mcu控制器4与上位机5连接。mcu控制器4对接收到的声音信号进行分析和分离，分离出三种不同的声音信号并传送到上位机进行实时显示和监控。

内部声音采集系统2包括第一麦克风21、第一前置放大器22、第一计权网络23、第一衰减器24、第一放大器25、第一真有效值直流转换器26和第一a/d转换器27。第一麦克风21与第一前置放大器22连接，第一前置放大器22与第一计权网络23连接。第一计权网络23、第一衰减器24、第一放大器25、第一真有效值直流转换器26、第一a/d转换器27和mcu控制器4依次连接成环。第一麦克风21采集耳罩内部的声音信号并转换为电信号，第一前置放大器22把麦克风输出的微弱电压信号放大至后续信号处理的范围后传送给第一计权网络23。计权网络为模拟人耳听觉对不同频率的声音有不同灵敏度的特性，在噪声测试仪内设计的一种特殊的滤波器。本发明采用a计权网络。第一计权网络23输出的信号再经第一衰减器24及第一放大器25校准而将信号放大到一定幅值，然后送到第一真有效值直流转换器26。第一真有效值直流转换器26将输入的交流信号转换为有效值及其相对应的分贝值,避免采用单片机进行大运算量的对数处理，提高了反应速度。

外部声音采集系统3包括第二麦克风31、第二前置放大器32、第二计权网络33、第二衰减器34、第二放大器35、第二真有效值直流转换器36和第二a/d转换器37。第二麦克风31与第二前置放大器32连接，第二前置放大器32与第二计权网络33连接，第二计权网络33、第二衰减器34、第二放大器35、第二真有效值直流转换器36和第二a/d转换器37、mcu控制器4依次连接成环。外部声音采集系统3的工作过程与内部声音采集系统2的工作过程相同。

串口通讯模块6连接于mcu控制器4和上位机5之间，可实现mcu控制器4和上位机5之间的连接和通讯。内部声音采集系统2和外部声音采集系统3把采集到的声音信号经转换调整后输送到mcu控制器4。mcu控制器4对采集的声信号进行数字处理，得到噪声声级数值，mcu控制器4根据。完成对串口通讯的设置以便将测得的数据传输到上位机进行数据监测和储存。

实施例2

图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的监测测试音和测试环境声的方法。

参照图3，一种监测测试音和测试环境声的方法，该方法能应用于实施例1的监测测试音和测试环境声的装置，包括如下步骤：

s1、采集内部声音信号：内部声音采集系统2采集隔音耳罩1内部的测试声音和内部本底噪声信号；

干扰音是指耳罩内部的本底噪声、因耳罩外过大的噪声传入耳罩内的声音、因受到电流干扰仪器发出的杂音等信号。由于测试音专指纯音、脉冲纯音、窄带噪声和白噪音，其波形固定，通过波形分析即可把测试音与其它非测试音区分开来。

s2、采集外部声音信号：外部声音采集系统3采集隔音耳罩1外部干扰声音信号；

外部的环境可以存在各种声音信号，比如隔音室内的本底噪声、受试者躯体活动发出的响声、手机等电子产品发出的声音等，若在非隔音室的环境中进行测试，则外部的声音信号会更多。

s3、显示声音信号的强度：mcu分离并分析测试声音信号、内部本底噪声信号和外部干扰声音信号三种声音信号并传送给上位机，上位机分别显示三种声音信号的实时强度；mcu通过分析声音波形将测试声音和内部本底噪声信号分离。

s4、监测异常发声：对三种声音信号进行实时对比和监测，监测三种声音信号的异常发声；

耳罩内测试音的异常：当在连续给出测试音的情况下，测试的响度变化应该是较为平稳上升或下降的，若突然出现两个连续的测试声音信号之间强度超过30db为测试声音信号的异常发声。

耳罩内非测试音的异常：测试时耳罩内部应存在微弱的本底噪声，该本底噪声不会对测试结果造成影响，但当耳罩内突然出现非本底噪声水平的非测试音时，内部本底噪声信号上出现高出正常声强10db以上的非测试音时为内部本底噪声信号异常。

耳罩内的异常：当耳罩内测试音强度很低，低于内部非测试音强度时，可能会出现异常。受试者无响应为正常情况，若受试者发出响应，可判断此响应为假性结果，受试者应没有听到测试音。

耳罩外的异常：依据gb/t16403-1996对纯音测听最大允许环境声压级的要求，外部干扰声音信号出现高于纯音测听最大允许环境声压级的声音信号时为外部干扰声音信号异常。

s5、异常报警并处理：上位机5对三种声音信号的异常发声情况发出报警或提醒，阻止异常状态继续发生。

发出报警或提醒的方式可以是显示屏闪烁、变换颜色、弹出警告窗、发出提示音等方式。

操作人员发现异常状态时，可及时阻止异常状态继续发生，保证测试结果准确可靠。例如操作人员看到显示屏上提醒耳罩外部的环境声异常增大，可以推断隔音室内部出现异常的发声源，比方受试者的电话铃声、受试者因某些原因弄出较大声响，然后操作人员可以及时提醒受试者关闭手机或配合测试等。

本发明采用内部声音采集系统2和外部声音采集系统3将隔音耳罩1内外的测试声音和非测试声音进行采集并处理后送到mcu控制器4进行分析和分离并以上位机显示三种声音的实时状态，当出来异常声响时能够进行自动报警，确保测听过程及测听结果的准确性，同时减轻了操作人员的工作强度。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。