专利名称：空间声音方位定向测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空间知觉测量器械，尤其是一种空间声音方位定向测试系统。
背景技术：
目前的空间知觉测量器械和仪器已经有许多种，例如速度知觉、时间知觉、图形空间知觉、深度知觉。在图形空间知觉的测量中有视觉空间距离、空间大小和空间位置的测量，有些仪器直接就叫空间知觉测量仪，其实只是图形空间位置知觉测量，在空间知觉的测量中以视觉空间能力测量为主，唯有时间知觉是应用了听觉能力进行时间长短的判断，目前的空间知觉测量没有空间方位听觉的判断和测量装置或仪器，因此，难以对空间方位听觉能力较强的特殊人才进行选拔，以适应一些特殊性岗位的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种可以准确测量人对声音方向定位能力的空间声音方位定向测试系统，以克服现有技术中的缺陷。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种空间声音方位定向测试系统，包括设置在前、后、左、右、上、下方向上的多个发声器，所述发声器都分布在同一个虚拟球面上，所述虚拟球面内设有一个可调节高度的升降椅，当受试者位于升降椅上时，受试者的头部正好位于所述虚拟球面的球心上，在升降椅附近设有一个供受试者操作的应答器，所述发声器和应答器均与一个控制器相连接。优选的，还包括一个显示器与所述控制器相连接。进一步地，所述前方的发声器包括正前方发声器、左前方发声器和右前方发声器；所述后方的发声器包括正后方发声器、左后方发声器和右后方发声器；所述上方的发声器包括正上方发声器、左前上方发声器、右前上方发声器、右后上方发声器和左后上方发声器；所述下方的发声器包括正下方发声器、左前下方发声器、右前下方发声器、右后下方发声器和左后下方发声器；还包括正左方发声器和正右方发声器。进一步地，所述左前方发声器、左前上方发声器、左前下方发声器、正上方发声器、正下方发声器、右后方发声器、右后上方发声器和右后下方发声器在水平面上的投影均在一条直线上；所述右前方发声器、右前上方发声器、右前下方发声器、正上方发声器、正下方发声器、左后方发声器、左后上方发声器和左后下方发声器在水平面上的投影均在一条直线上。进一步地，所述的发声器、应答器、控制器和升降椅都设置在一个隔音、防回声、恒温恒湿的密闭房间内。进一步地，所述的房间内壁上设有用于固定发声器的固定装置。进一步地，所述的固定装置的一端是固定在房间内壁上的固定座，固定装置的另一端是容纳发声器的放置盒，固定座与放置盒之间连接有支撑杆。进一步地，所述支撑杆的长度可调节。
进一步地，所述升降椅包括座位、螺杆、螺母套筒和底座，螺杆下端和底座固定连接，螺母套筒上端和座位固定连接，螺杆和螺母套筒螺纹配合。进一步地，所述升降椅上还设有定位装置，所述定位装置包括沿竖直方向固定安装的限位杆，在限位杆设有可上下滑动的卡夹，卡夹上设有用于将卡夹固定在限位杆上的紧固件，所述座位上设有与卡夹相配合的锁止部。如上所述，本发明的空间声音方位定向测试系统，在一个满足测试环境的房间里，各发声器安装在不同的位置，并且相对于受试者的头部具有相同的距离，能够通过对受试者的空间声音方位定向能力进行测量，从而选拔出有较强听觉能力的人，为军队和地方特殊人才的选拔提供客观的、精确的依据 。
图I为空间声音方位定向测试系统的空间立体不意图。图2为空间声音方位定向测试系统的控制原理图。图3为空间声音方位定向测试系统的整体布局俯视图。图4为空间声音方位定向测试系统的整体布局侧视图。图5为空间声音方位定向测试系统中的固定装置不意图。图6为空间声音方位定向测试系统中升降椅不意图。图中I控制器2应答器3房间4应答按钮盘5显不器8正前方发声器 14左前方发声器 15右前方发声器9正后方发声器 16左后方发声器 17右后方发声器 12正上方发声器18左前上方发声器19右前上方发声器21右后上方发声器20左后上方发声器13正下方发声器22左前下方发声器23右前下方发声器25右后下方发声器24左后下方发声器10正左方发声器 11正右方发声器 50固定装置51固定座52定位孔53支撑杆54定支撑杆55动支撑杆 57孔 58螺栓59螺母44座位32螺杆 35螺纹套筒 28底座30定位装置 39卡夹 40锁止部 41限位杆43紧固件31底盘 33三角支撑架38凸起37靠背42螺纹 34螺钉36圆形托盘
具体实施例方式说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。如图1-4所不,一种空间声音方位定向测试系统,包括设置在前、后、左、右、上、下方向上的多个发声器，所述发声器都分布在同一个虚拟球面上，所述虚拟球面内设有一个可调节高度的升降椅29，当受试者位于升降椅29上时，受试者的头部正好位于所述虚拟球面的球心上，这样可以保证每个发声器到受试者头部的距离是基本相等的。在升降椅29附近设有一个供受试者操作的应答器2，应答器2比如可以安装在升降椅29上，或者采用拖线移动的方式，便于受试者操作，所述发声器和应答器2均与一个控制器I相连接。优选的，本空间声音方位定向测试系统还包括一个显示器5与所述控制器I相连接。进一步地，所述的发声器、应答器2、控制器I和升降椅29都设置在一个隔音、防回声、恒温恒湿的密闭房间3内。为保持恒温恒湿，可在房间3内安装3台空调，湿度控制在50%左右，空调的出风口不能正对着受试者并尽可能远离受试者。所述前方的发声器包括正前方发声器8、左前方发声器14和右前方发声器15 ;所述后方的发声器包括正后方发声器9、左后方发声器16和右后方发声器17 ;所述上方的发声器包括正上方发声器12、左前上方发声器18、右前上方发声器19、右后上方发声器21和左后上方发声器20 ;所述下方的发声器包括正下方发声器13、左前下方发声器22、右前下方发声器23、右后下方发声器25和左后下方发声器24 ;还包括正左方发声器10和正右方发声器11。进一步地，所述左前方发声器14、左前上方发声器18、左前下方发声器22、正 上方发声器12、正下方发声器13、右后方发声器17、右后上方发声器21和右后下方发声器25在水平面上的投影均在一条直线上；所述右前方发声器15、右前上方发声器19、右前下方发声器23、正上方发声器12、正下方发声器13、左后方发声器16、左后上方发声器20和左后下方发声器24在水平面上的投影均在一条直线上；所述正上方发声器12、正下方发声器13、正前方发声器8和正后方发声器9在水平面上的投影在一条直线上；所述正上方发声器12、正下方发声器13、正左方发声器10和正右方发声器11在水平面上的投影在一条直线上。所有的发声器都安装在距离受试者头部2m的各位置上，所述正前方发声器8、正后方发声器9、左前方发声器14、左后方发声器16、右前方发声器15、右后方发声器17、正左方发声器10和正右方发声器11这八个发声器都安放在受试者耳朵所在的同一水平面上，并且在一个圆周内均布，也就是相邻两个发声器之间的圆周角为45° ;以正右方为0° ,右前上方发声器19、左前上方发声器18、左后上方发声器20和右后上方发声器21安放的水平方位角分别是45°、135°、225°和315°，仰视角均为45°的相应位置上；右前下方发声器23、左前下方发声器22、左后下方发声器24和右后下方发声器25安放的水平方位角分别是45°、135°、225°和315°，俯视角均为45°的相应位置上。上述房间3内壁上设有用于固定发声器的固定装置50。所述的固定装置50的一端是固定在房间内壁上的固定座51，固定座51上有方便固定装置50安装的定位孔52，固定装置50的另一端是容纳发声器的放置盒56，固定座51与放置盒56之间连接有支撑杆53。所述支撑杆53的长度可调节。支撑杆53可采用多种方式调节长度，例如螺杆和螺杆套筒螺纹连接调整长度，滑道的形式调节长度等。如图5所示的是两端支撑杆重叠放置用螺栓连接调整长度。两段支撑杆分别是定支撑杆54和动支撑杆55,定支撑杆54和固定座51连接，动支撑杆55和放置盒56相连接，两段支撑杆上分别开有若干等距的孔57，当两段支撑杆调整到所需长度时，用f 2对螺栓58和螺母59固定。放置盒56只有一面半开放的，使发声器放置到放置盒56内，其余面均是封闭的并且开有很多小孔，这些小孔的作用是用钢丝将放置盒56安装在支撑杆53上，必要时利用这些小孔使放置盒56连在动支撑杆55的不同位置上以此得到需要的位置。在受试者耳朵所在平面内，固定装置50的放置盒56半开放面朝上，正上方和正下方固定装置50上的放置盒56半开放面均朝向受试者。与受试者耳部有仰视角的左前上方发声器18、左后上方发声器20、右前上方发声器19和右后上方发声器21以及有俯视角的左前下方发声器22、左后下方发声器24、右前下方发声器23和右后下方发声器25的放置盒56的半开放面均朝向受试者。如图6所示，升降椅29包括座位44、螺杆32、螺纹套筒35和底座28，螺杆32下端和底座28固定连接，螺纹套筒35上端和座位44固定连接，螺杆32和螺纹套筒35螺纹配合。为了使受试者在座位44上更安全并且不会因为升降椅29晃动而对测试产生影响，在底座上还连有一个底盘31，底盘31固定在地面上，在底座28上设有三角支撑架33，三角支撑架33靠中间的圆环使三个角固定在一起,三个角的底部分别有一个水平的底板,三个角和各自的水平底板间均成150°角，用螺钉34使底板固定在地面以此来增加升降椅29的稳定性。在螺纹套筒35上端连有一个圆形托盘36，优选的，圆形托盘36和螺纹套筒35为一 体，以增加升降椅29的强度，在圆形托盘36上安装座位44，座位44上设有靠背37，所述座位44上还设有锁止部40。所述升降椅29上还设有定位装置30，所述定位装置30包括沿竖直方向固定安装的限位杆41，优选的，限位杆41设计成U形，固定在螺杆32上，在限位杆41设有可上下滑动的卡夹39，卡夹39上设有用于将卡夹39固定在限位杆41上的紧固件43。所述锁止部40是从座位44的边缘伸向外侧的凸起38，所述凸起38与卡夹39相配合，当受试者调整好位置，准备测试时，锁紧锁止部40，这样就使得受试者在座位44不能随意的转动。所述的发声器分为10个间隔11个档位，频率区间为1000-2000赫兹，声音响度分为4个间隔5个档位，响度区间为50-70分贝，受试者可以根据需要进行选择，声音的持续时间为2秒。控制器I控制发声器的发声间隔有10秒、15秒、20秒和手动设置四种模式；发声器的发声顺序有三种模式，一种是按前、后、左、右、上、下、左前、右前、左后、右后、左前上、右前上、左后上、右后上、左前下、右前下、左后下、右后下的顺序设定，一种是按随机的方式设定，一种是受试者手动选择的方式设定，手动选择可以重复发出某个位置的声音。所述应答器2上设有应答按钮盘4，应答按钮盘4上由标明具体方位的18个按钮组成，测试时，受试者根据声音发出的方位进行判定，然后用应答按钮进行回答，产生的应答记录通过控制器I处理通过显示器5反映出回答结果和实际方位是否一致，以便于受试者记录结果。综上所述，本发明装置，能够解决对空间方位听觉能力较高的特殊人才进行选拔，以适应一些特殊性岗位的要求的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而在实际应用方面有相应的利用价值和使用意义。上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，例如所需要的测试环境，固定装置的固定方式，升降椅的结构等。因此，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种空间声音方位定向测试系统，其特征在于包括设置在前、后、左、右、上、下方向上的多个发声器，所述发声器都分布在一个虚拟球面上，所述虚拟球面内设有一个可调节高度的升降椅(29)，当受试者位于升降椅(29)上时，受试者的头部正好位于所述虚拟球面的球心上，在升降椅(29)附近设有一个供受试者操作的应答器(2)，所述发声器和应答器(2 )均与一个控制器(I)相连接。
2.根据权利要求I所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于还包括一个显示器(5 )与所述控制器(I)相连接。
3.根据权利要求I所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述前方的发声器包括正前方发声器(8)、左前方发声器(14)和右前方发声器(15);所述后方的发声器包括正后方发声器(9)、左后方发声器(16)和右后方发声器(17);所述上方的发声器包括正上方发声器(12)、左前上方发声器(18)、右前上方发声器(19)、右后上方发声器(21)和左后上方发声器(20);所述下方的发声器包括正下方发声器(13)、左前下方发声器(22)、右前下方发声器(23)、右后下方发声器(25)和左后下方发声器(24);还包括正左方发声器(10)和正右方发声器(11)。
4.根据权利要求3所述的空间声音方位定向测试系统,其特征在于所述左前方发声器(14)、左前上方发声器(18)、左前下方发声器(22)、正上方发声器(12)、正下方发声器(13)、右后方发声器(17)、右后上方发声器(21)和右后下方发声器(25)在水平面上的投影均在一条直线上；所述右前方发声器(15)、右前上方发声器(19)、右前下方发声器(23)、正上方发声器(12)、正下方发声器(13)、左后方发声器(16)、左后上方发声器(20)和左后下方发声器(24)在水平面上的投影均在一条直线上。
5.根据权利要求I所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述的发声器、应答器(2)、控制器(I)和升降椅(29)都设置在一个隔音、防回声、恒温恒湿的密闭房间(3)内。
6.根据权利要求5所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述的房间(3)内壁上设有用于固定发声器的固定装置(50)。
7.根据权利要求6所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述的固定装置(50)的一端是固定在房间内壁上的固定座(51)，固定装置(50)的另一端是容纳发声器的放置盒(56 )，固定座(51)与放置盒(56 )之间连接有支撑杆(53 )。
8.根据权利要求7所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述支撑杆(53)的长度可调节。
9.根据权利要求I所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述升降椅(29)包括座位(44)、螺杆(32 )、螺母套筒(35 )和底座(28 )，螺杆(32 )下端和底座(28 )固定连接，螺母套筒(35)上端和座位(44)固定连接，螺杆(32)和螺母套筒(35)螺纹配合。
10.根据权利要求9所述的空间声音方位定向测试系统，其特征在于所述升降椅(29)上还设有定位装置(30 )，所述定位装置(30 )包括沿竖直方向固定安装的限位杆(41 )，在限位杆(41)设有可上下滑动的卡夹(39)，卡夹(39)上设有用于将卡夹(39)固定在限位杆(41)上的紧固件(43)，所述座位(44)上设有与卡夹(39)相配合的锁止部(40)。
全文摘要
本发明提供一种空间声音方位定向测试系统，包括设置在前、后、左、右、上、下方向上的多个发声器，所述发声器都分布在同一个虚拟球面上，所述虚拟球面内设有一个可调节高度的升降椅，当受试者位于升降椅上时，受试者的头部正好位于所述虚拟球面的球心上，在升降椅附近设有一个供受试者操作的应答器，所述发声器和应答器均与一个控制器相连接。本测试系统能够通过对受试者的空间声音方位定向能力进行测量，从而选拔出有较强听觉能力的人，为军队和地方特殊人才的选拔提供客观的、精确的依据。
文档编号A61B5/12GK102871666SQ20121036515
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者沈兴华, 周江睿, 陈晓丽, 蒋春雷 申请人:中国人民解放军第二军医大学