用于自管理声音增强的方法和系统的制作方法_2

文档序号:9221993阅读:来源:国知局
SL)。虽然可使用不同的方法来解 决耳鸣,但是一种方法是通过使用声音疗法。耳鸣减轻信号根据在获取用于形成个性化的 听力学简况的音频体力特性时已测量的响度和耳鸣音调生成。这些生成的减轻信号独立使 用(无其他增强)或嵌入为所再现的声音的一部分。
[0026] 本发明的另一方面允许计算机化设备的任何用户以将用户的听力体验恢复到"正 常"为目标而容易地生成个性化的听力学简况,从而补偿个体的个人需求,同时提供针对不 适和听力损害的安全裕度。另外,能够获取、分析并本地和/或远程地存储自管理听力特性 测试结果以及专业管理听力特性测试结果或其他音频听力特性测试结果。虽然正常听力体 验是自动实现的,但是可选地,可为用户提供根据其偏好修改既定的正常听力体验的能力。
[0027] 本发明识别听力测试结果与声音增强过程之间的显著差距,并且在二者之间提供 桥梁。根据经证明有效的方法论分析的听力特性为实现正常听力体验的声音增强过程的决 定因素。
[0028] 除了在获取用户的聆听特性的过程期间存储的因素之外,还有会影响音频信号增 强的其他用户因素。这些因素为用户偏好,其包括由系统施加的增强的水平(例如25%、 50%、75%或100%)、以及根据所处理的音频的类型(例如,音乐或语音)的优选调整。
[0029] 对于增强的水平,其为由用户进行的影响用于音频处理的参数的刻意调整。该调 整处理用户的舒适度、使用该技术的适应性以及增强水平的选择。用户可选择不同的增强 水平(例如 25%、50%、75%或 100% )。
[0030] 另一 "用户偏好"可以是耳机或耳塞的选择以及耳机在耳朵上的物理安装以及耳 塞在耳朵的碗状部或耳道内的物理安装。对于任何特定的音频设备,该"用户偏好"有时会 变化,但是对于个体往往是相对一致的习惯或安装方法。然而,由于不同型号的不同构建, 由于其不同的物理性质(例如,尺寸和形状),这些型号会差别地安装在耳朵之上或耳朵 中。这些因素还有助于成形的"听觉简况"中的差异,该差异可为个体根据各种型号的耳机 及其关于个体用户的耳朵的物理安装来获得。
[0031] 对于根据音频类型的优选调整,该系统可配置成根据音频信号的类型来增强音 频,从而使用于音频增强的参数更适合音乐(甚至是音乐流派)或语音的特性。
[0032] 所有因素,包括个体的阈值(其为成形的"听觉简况")、换能器特性、测试期间的 噪声成分以及用户偏好,都被存储在该系统中。该成形的"听觉简况"可被看作表示沿信号 通路从音频信号到用户的声音感知的关系,该关系对已测量的信号通路来说是特定的;该 "听觉简况"可用于根据一组规则生成用于音频信号增强的参数。
[0033] 通过结合附图并参照以下具体描述会更清楚地理解本发明。
【附图说明】
[0034] 图1A是示出了根据本发明的一方面的结合远程存储介质使用的一个或多个个人 设备的高级框图。
[0035] 图1B是根据本发明的一方面的系统的高级框图。
[0036] 图2是根据本发明的一方面的听力学简况子系统的高级框图。
[0037] 图3是根据本发明的一方面的分析子系统的框图。
[0038] 图4是根据本发明的一方面的用户识别子系统的框图。
[0039] 图5是根据本发明的一方面的音频信号子系统的框图。
[0040] 图6A和图6B共同为根据本发明的一方面的声音增强过程的活动图。
[0041] 图7是根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的流程图。
[0042] 图8是根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的测试耳选择过程的流程图。
[0043] 图9是根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的音调数量确定测试的流程图。
[0044] 图10是根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的耳鸣类型确定过程的流程图。
[0045] 图11是用于根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的耳鸣音调选择过程的测试信 号音调的简图。
[0046] 图12是根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的耳鸣音高确定过程的流程图。
[0047] 图13A和图13B共同为用于根据本发明的一方面的耳鸣匹配过程的每个耳鸣音高 的三级耳鸣测试的流程图。
[0048] 图14是根据本发明的一方面的声音增强过程的流程图。
[0049] 图15是具有图14中声音增强过程的能力的设备的高级框图。
[0050] 图16是示出根据本发明的一方面的从创建听觉简况至生成输出至个体的音频输 出的进展的流程图。
[0051] 图17是示出根据本发明的一方面的参数创建过程的流程图。
[0052] 图18是示出根据本发明的一方面的个性化的音频输出生成过程的流程图。
[0053] 图19是示出根据本发明的一方面的签名(成形听觉简况)创建过程的流程图。
[0054] 图20是示出根据本发明的一方面的声音参考点识别过程的流程图。
[0055] 图21是示出根据本发明的一方面的最小声音参考点的识别过程的流程图。
[0056] 图22是示出根据本发明的一方面的最舒适声音参考点的识别过程的流程图。
[0057] 图23是示出根据本发明的一方面的不舒适声音参考点的识别过程的流程图。
[0058] 图24是示出根据本发明的一方面的简况选择过程的流程图。
[0059] 图25是示出根据本发明的一方面的简况创建过程的流程图。
[0060] 图26是示出根据本发明的一方面的环境取样过程的流程图。
[0061] 图27是示出根据本发明的一方面的换能器识别过程的流程图。
【具体实施方式】
[0062] 参见图1A,通过具有代表性的环境要素示出了个人设备1的高级框图。设备1A 具有显示器2、一组耳机3以及诸如键盘的控制接口 4,如键盘。设备1A存储或接收由其个 体用户通过控制接口 4激活的测试方案5,然后,测试方案5与如下所解释的做出响应的用 户的聆听交互。生成如下所述的个性化的听力学简况并存储在本地(S)设备1A中,或存储 在可去除的存储设备(拇指驱动器或非易失性存储卡)7上,或远程存储在能够通过电信链 接8B访问的远程分析和存储系统8A中。个性化的听力学简况在相同或类似的设备1B上 使用以修改输出至相同耳机3或输出至扬声器9的音频信号。音频信号输出基于编程材料 11的输入,编程材料11的频率相关特性和时间相关特性通过个性化的听力学简况以及如 下所述的由当前环境产生的环境简况进行调节。
[0063] 参见图1B,根据本发明的一方面,提供了定制增强声系统10,该系统具 有用于信息输入、听力学剖析、分析、显示、用户识别、响应控制以及数据储存库的子系统和 类。如本文中所用的,类是对具有类型属性、共同行为、共同关系以及共同语义的、基于软件 的对象的组的描述。子系统是协作完成该子系统负责的一个或多个行为的一组类。每个类 都通过处理不同的任务并通过彼此通信以实现每个任务在子系统中起作用。
[0064] 当在具有适当功能的通用硬件平台上以软件实现时,一个或多个设备1A/1B/8A 的系统10提供双重功能:测试以开发简况以及在特定环境中的声音再现。在测试模式中, 系统10在一个功能(通常在随后的储存之前使用)中交互地测量个人听力能力以及在另 一功能(通常与再现同时进行)中测量环境声音/噪音。系统10本地存储或远程存储个 性化的听力学简况。系统10本地存储环境简况。分析原始数据以生成个性化的听力学简 况也可以在本地或远程(通过电信链路)执行。在再现或回放模式中,系统10根据个体和 环境简况修改源音频程序(输入音频信号),从而使该程序适应该个体用户的听力能力和 偏好。在【具体实施方式】中,系统10获取和测量数据或接收所获取的数据,分析该数据,为每 个听力测定频率生成目标增益,将目标增益和/或耳鸣缓解信号施加于音频信号,并且形 成防止令人不适的或损害性响度的增强的音频输出信号。
[0065] CES系统10的组成部分包括听力学简况子系统12、分析子系统14、显示子系统 16、用户识别子系统18、音频信号子系统20、响应控制器22以及与数据储存库26 (可为本 地数据储存库或远程数据储存库)通信的数据储存库连接器24。
[0066] 听力学简况子系统
[0067]因为关系到用户的音频听力特性,所以听力学简况子系统12执行在每个耳朵上 单独进行的测试。该子系统的职责包括:确定用户的听力特性;确定用户的耳鸣特性;确定 用户对每个听力测定频率的最舒适响度水平;确定用户对每个听力测定频率的不舒适响度 水平;按需生成音频测试信号;从专业管理的听力测试中确定用户的音频听力特性;以及 生成个性化的听力学简况。
[0068] 参见图2,听力学简况子系统中的类包括:专业管理的听力测试类27 ;自我管理的 听力测试类28 ;耳鸣匹配测试类30 ;舒适和不舒适听力水平测试类32 ;测试选择器34 ;以 及音频测试信号发生器类36。
[0069] 分析子系统
[0070] 分析子系统14分析用户的个性化听力学简况并生成处理结果,该处理结果由音 频信号子系统用来生成增强的音频输出信号。该子系统的职责包括:解译用户的听力学简 况;确定所需的音频增益;确定要生成的一种或多种类型的减轻声音;生成特定的减轻声 音;以及处理用户的定制设置。所支持的减轻声音的类型为:a)音乐;b)窄带噪声;c)宽带 噪声;d)环境声音以及e)纯音音频信号。
[0071] 参见图3,分析子系统14的子系统和类包括:增益子系统38、信号处理子系统40、 声音减轻器子系统42、以及定制器类46。增益子系统38中的类为增益算法选择器35和目 标增益计算器37。信号处理子系统40中的类为算法选择器39和滤波器产生器41。声音 减轻器子系统42中的类为声音减轻器选择器43和声音减轻器发生器45。
[0072] 用户识别子系统
[0073] 用户识别子系统18管理用户识别过程并且维护个性化的听力学简况。子系统18 的职责包括:确定用户的身份;验证用户的身份;以及维护用户的听力学简况。参见图4,用 户识别子系统18中的类包括简况对象48和用户标识50。
[0074] 音频信号子系统
[0075] 音频信号子系统20管理与音频信号的储存和使用相关的所有问题。该子系统的 职责包括:从音频程序源检索预增强的音频信号;基于来自分析子系统的处理结果从预增 强的音频生成增强的音频信号;以及调度增强的音频信号。参见图5,音频信号子系统20中 的类包括音频信号检索器52、音频信号调度器54和音频处理器56。
[0076] 显示子系统
[0077] 显示子系统16提供了在使用本发明时与用户交互的所有用户接口元素,并且可 以是适合于系统10的常规设计。
[0078] 数据储存库连接器
[0079] 数据储存库连接器24是对与数据储存库26的连接进行管理的类。该类的职责包 括:建立数据库连接;生成一个或多个数据库查询语句;从数据储存库26以及向数据储存 库26中检索/更新/插入/删除数据;以及从数据存储库26检索数据。
[0080] 响应控制器
[0081] 响应控制器22为根据请求对需要显示的内容进行解译的模块。响应控制器的职 责包括确定和发送将在显示子系统上显示的必要信息。
[0082] 框架的逻辑流程
[0083] 图6A和图6B以及以下的段落以活动图的方式描述了根据本发明的一方面的CES 系统10和过程100的逻辑流程。图6A和图6B中所示出的基于软件的系统的活动图大体 上是不需要加以说明的,并且包括声音增强过程中的节点、基本功能和元件的相互关系。声 音增强过程包括:监测用户设备状态102 ;确定用户简况是否存在以及该用户
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