CN103405234B - 基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，包括：声音存储装置，其存储声音文件及数据；测试控制装置，其与存储装置连接，实现数据与声音的转换；模拟控制装置，其与声音存储装置连接，实现模拟声音信号；声音处理装置，其与模拟控制装置连接，实现对声音信号的处理；输出装置，其与声音处理装置连接，实现声音的输出；反馈装置，其与测试控制装置连接。本发明凸显声音的主要特征，实现了实时测量听觉察知、分辨和识别能力的定量测试，确认主要障碍点，促使用户听清以最大化提升康复效率。本发明结合方法层面和现代技术层面，形成了主频模拟调整技术，还公开了基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统和的康复方法。

Description

基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统及其方法

技术领域

本发明涉及言语听觉康复技术，尤其涉及一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统及其方法。

背景技术

通过“听”和“说”进行交流是日常生活中最便捷、最省力、最普遍的沟通方式。要掌握正常的会话能力，必须具备：足以听到声信号的听敏度(听觉察知能力)；对声信息的强度、频率、时长的差异有正常的辨别能力(听觉分辨能力)；将声信息分割、组合的能力(听觉识别能力)；将声音信息与其他认知途径的信息进行整合的能力(听觉理解能力)，并将声音信息与相关内容进行联想，与交流中的另一方紧扣一个主题进行会话的能力。由于听力损失的影响，听力障碍者上述能力的自然发展受到阻碍，导致一系列生活和学习上的困难。

主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统是指主频模拟技术，调整各类声音的主要频率，模拟出各类声音进行听觉察知、分辨、识别能力的测量，并为相关训练奠定基础。

对会话交流影响较大的频段主要有250-8000Hz，听觉障碍患者最典型的特征是各频段听力损失不同。目前，国内对于听觉障碍的测量多以一般的声音为主，用自然环境声、言语声和音乐声等。当听觉障碍者听错时，只能要求患者再听、再听、不断重复听。在多数情况下，由于听障者无法抓住关键信号，即便聆听多次，依然无法正确识别，造成康复效率低下。

发明内容

为克服现有技术中听觉障碍测量所用的声音的主频特征不明确的缺陷，提出了一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统及其方法，从而明确听觉察知中哪些频段听到声音有困难、听觉分辨中哪些频段、强度和频率的音区分有困难、听觉识别中哪些声音易混淆。

本发明提出了一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，包括：声音存储装置，其存储测试音文件；测试模式选择装置，其用于选择测试模式，所述测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式；声音处理装置，其与声音存储装置、测试模式选择装置连接，实现对测试音的频率和强度处理；声音播放装置，其与声音处理装置连接，对处理后的测试音进行播放；反馈装置，其与声音处理装置连接，其实现将用户聆听测试音后的反应指令传送到声音处理装置，使声音处理装置根据反应指令对测试音进行再处理；结果输出装置，其与声音处理装置连接，实现输出所播放的测试音的结果记录。

本发明提出的一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，所述测试音文件包括窄带噪声和滤波复合音，滤波复合音包含主频模拟调整后的m、u、a、sh、s五个声音，以及相关词语，用于察知、分辨、识别。

本发明提出的一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，所述声音处理装置包括带通滤波器、强度调节器、时长调节器、频率调节器；所述带通滤波器的滤波带宽为250-8000Hz，具体包括250-500、500-1000Hz、1000-2000Hz、2000-4000Hz、4000-8000Hz五组频段；所述强度调节器的强度范围为25dB-100dB。

本发明提出的一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，还包括模拟控制装置，其与声音处理装置连接，可通过所播放的测试音的结果记录模拟用户实际听到的测试音文件的声音。

本发明提出的一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统的测量方法，包括：

步骤一：测试模式选择装置选择测试模式，所述测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式；

步骤二：根据所选定的测试模式，声音处理装置对声音存储装置中输入的测试音的频率和强度进行处理，获得主频特征明显的测试音；

步骤三：声音播放装置播放声音处理装置传送来的处理后的测试音；

步骤四：用户聆听播放的测试音后通过所述反馈装置输入反应指令，所述反应指令被传送到声音处理装置；

步骤五：声音处理装置根据反应指令对测试音进行再处理；

步骤六：重复步骤三至五，直到选定模式下所有完成测试音的测试。

本发明提出的一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量方法，进一步包括：

步骤七：输出所播放的测试音的结果记录，包括听觉察知能力数据、听觉分辨能力数据与听觉识别能力数据。

本发明通过主频模拟调整技术生成了系列特征频率窄带噪声，自动描记听觉障碍者所能听到的频率范围及强度，形成听力图。

本发明生成了频率、时长、强度不同的声音，明确听觉障碍者能区分的声音类型及程度，得出分辨的优势项和劣势项，为分辨训练奠定基础。

本发明生成了声韵组合特征语音，用于听觉识别，明确听觉障碍者能识别的语音，为识别训练奠定基础。

本发明根据听觉察知结果，模拟听觉障碍者能听到的短句，考察听觉障碍者所听到声音的失真程度。

本发明在测量基础上，提供部分主频特征明显的特定频段强化训练材料。

附图说明

图1表示基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统的结构图。

图2表示基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量方法的流程图。

图3表示获取听觉察知能力数据的示意图。

图4表示获取听觉分辨能力数据的数据传输方式示意图。

图5表示获取听觉识别能力数据的示意图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

图1显示的是本发明的测量系统的结构图。声音存储装置1，其存储测试音文件，测试音文件包括窄带噪声和滤波复合音。对于不同的测试模式，测试音文件是不同的。测试模式选择装置2，其用于选择测试模式，测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式。根据选定的不同测试模式，系统将进行不同的测试。声音处理装置3，其与声音存储装置1、测试模式选择装置2连接，实现对测试音的频率和强度处理。声音处理装置3包括带通滤波器、强度调节器、时长调节器、频率调节器；带通滤波器的滤波带宽为250-8000Hz；强度调节器的强度范围为25dB-100dB。声音播放装置4，其与声音处理装置3连接，对处理后的测试音进行播放。反馈装置5，其与声音处理装置3连接，其将用户聆听测试音后的反应指令传送到声音处理装置3，使声音处理装置3根据反应指令对测试音进行再处理。结果输出装置6，其与声音处理装置3连接，实现输出所播放的测试音的结果记录。模拟控制装置7，其与声音处理装置3连接，可通过所播放的测试音的结果记录模拟用户所听到的声音，生产模拟音频文件。通过再次播放模拟音频文件，可以直观地了解用户的测试情况。

图2显示的是基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量方法的流程图。包括下述步骤：

步骤一：测试模式选择装置2选择测试模式，测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式。

步骤二：根据所选定的测试模式，声音处理装置3对声音存储装置1中输入的测试音的频率和强度进行处理，获得主频特征明显的测试音。

步骤三：声音播放装置4播放声音处理装置3传送来的处理后的测试音。

步骤四：用户聆听播放的测试音后通过反馈装置5输入反应指令，反应指令被传送到声音处理装置3。

步骤五：声音处理装置3根据反应指令对测试音进行再处理。

步骤六：重复步骤三至五，直到选定模式下所有完成测试音的测试。

步骤七：输出所播放的测试音的结果记录，包括听觉察知能力数据、听觉分辨能力数据与听觉识别能力数据。

图3显示的是获取听觉察知能力数据的示意图。本模式中测试音包括窄带噪声和滤波复合音。通过主频模拟调整技术形成窄带噪声，测量听障者助听器或植入人工耳蜗后所能听到的频率及强度范围。主要通过主频模拟调整技术对白噪声进行处理，形成主频特征明确的窄带噪声，具体包括250-500、500-1000Hz、1000-2000Hz、2000-4000Hz、4000-8000Hz五组频段的声音，每组声音强度范围从25dB-100dB，为声音的感知奠定基础。另外，滤波复合音包括主频特征明确的环境声和特征频率言语声。主频特征明确的环境声主要通过主频模拟调整技术对环境声进行处理而形成，主要包括鼓声、钟声、双响桶、木鱼、三角铁、铜锣声等六种声音，从而为环境声的感知奠定基础。特征频率言语声主要通过对频率特征比较明确的声音m、u、a、sh、s五个声音，以及相关词语进行主频模拟调整，使其特征频率具有更强的代表性，更便于用户察知、分辨、识别，该声音的察知可为言语声的感知、分辨、识别，奠定基础。上述形成的测试音均存储到声音存储装置1中。

测量时，测试控制装置2选择听觉察知模式。声音存储装置1中的该模式的测试音通过声音处理装置3进行频率处理，以及强度调整，获得主频特征明显的测试音，然后声音播放装置4播放声音，用户聆听测试音后根据提示通过反馈装置5输入反应指令，例如按下按键产生信号。若用户听不见，则调整强度，继续测试直到听见为止。当完成全部频率的测试时，结果输出装置6输出各个频率的测试音的最小强度的数据，即听觉察知能力数据，并自动形成听觉察知模式听力图。

图4显示的是获取听觉分辨能力数据的示意图。利用主频模拟调整技术产生不同频率、强度和时长的声音，通过同音匹配游戏进行听觉分辨，结果输出装置6输出测试音的数据，形成听觉分辨模式柱状图，明确听觉障碍患者的优势项和劣势项。根据存在的劣势项调整声音的主频或强度进行相应的听觉刺激，通过这类自反馈训练以加强对劣势项的训练，以提高对声音的分辨能力。

重新使用本发明的听觉障碍多维测量系统进行听觉障碍多维测量，根据用户训练后的反应指令重新获得结果记录，直至用户的反应指令与标准数据范围一致时，完成听觉障碍多维测量，实现对训练过程中用户的声音分辨能力的监控。

声音处理装置3生成两路不同频率、强度或时长的测试音。不同频率的声音主要包括高频-低频声音、低频-中频声音和中频-高频声音三种组合。不同频率的声音包括大声-小声声音、大声-中声声音和小声-中声声音三种组合。不同时长的声音包括长声-短声声音、长声-中声声音和中声-短声声音三种组合。用户听到测试音后通过反馈装置5输入反应指令，例如按下按键产生信号。

图5显示的是获取听觉识别能力数据的示意图。利用主频模拟调整技术形成声韵组合特征语音，通过听声选择游戏进行听觉识别能力测量，自动记录聆听结果，形成识别混淆矩阵，明确听觉障碍者的语音识别情况。主要从频率角度考虑，考察听觉障碍者识别不同频率语音的能力。主要内容为低、中、高频形成的声韵组合，具体包括高低组合sha、ma、a(陪称词)；中高组合sha-a、sa-a、中低组合ma-a、ua-a等。听觉障碍者聆听测试音，听到目标音按相应按钮输入反应指令。

测试模式不同的情况下，选择的测试音是不同的，以及声音处理装置会根据选定的模式进行不同的处理，其他方面基本都是相同的。

主频模拟调整技术根据结果输出装置6输出的听力图或柱状图，可模拟出听觉障碍者听各种声音时实际感知到的声音，从而能直观地了解听觉障碍者的听力失真情况。若失真较小，可强化对这部分内容的训练；若失真太大而无法辨识，则应先考虑调机，而不应过度强化训练。

另外，根据上述的测试情况，可以对听觉障碍者进行特定频段强化训练。特定频段强化训练主要是在发现患者某频段聆听能力较差时，从原始声音中提取该频段并加强，从而让患者更清晰地听清楚该频段的声音。例如，当患者500Hz-1000Hz未听清，则可通过滤波技术增强该频段的声音，削弱相邻的其他频率的音，让患者清晰地感知到这一频段的声音，再逐步回归到正常状态，最终使得患者能听清自然状态下该频段声音。由于该方面的软件突出声音的频率特性，而不强调语音的整体特性和语音的意义，因此主要用于听觉察知和听觉分辨能力的训练。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (6)

1.一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，其特征在于，包括：

声音存储装置(1)，其存储测试音文件；

测试模式选择装置(2)，其用于选择测试模式，所述测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式；

声音处理装置(3)，其与声音存储装置(1)、测试模式选择装置(2)连接，实现对测试音的频率和强度处理；在所述听觉分辨模式和所述听觉识别模式中，经所述声音处理装置(3)处理的测试音包括高频-低频声音、低频-中频声音和中频-高频声音的组合；

声音播放装置(4)，其与声音处理装置(3)连接，对处理后的测试音进行播放；

反馈装置(5)，其与声音处理装置(3)连接，其实现将用户聆听测试音后的反应指令传送到声音处理装置(3)，使声音处理装置(3)根据反应指令对测试音进行再处理；

结果输出装置(6)，其与声音处理装置(3)连接，实现输出所播放的测试音的结果记录。

2.如权利要求1所述的基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，其特征在于，所述测试音文件包括窄带噪声和滤波复合音。

3.如权利要求1所述的基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，其特征在于，所述声音处理装置(3)包括带通滤波器、强度调节器、时长调节器、频率调节器；所述带通滤波器的滤波带宽为250-8000Hz，所述强度调节器的强度范围为25dB-100dB。

4.如权利要求1所述的基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统，其特征在于，还包括模拟控制装置(7)，其与声音处理装置(3)连接，可通过所播放的测试音的结果记录模拟用户实际听到的测试音文件的声音。

5.一种基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统的测量方法，其特征在于，包括：

步骤一：测试模式选择装置(2)选择测试模式，所述测试模式包括听觉察知模式、听觉分辨模式和听觉识别模式；

步骤二：根据所选定的测试模式，声音处理装置(3)对声音存储装置(1)中输入的测试音的频率和强度进行处理，获得主频特征明显的测试音；在所述听觉分辨模式和所述听觉识别模式中，经所述声音处理装置(3)处理的测试音包括高频-低频声音、低频-中频声音和中频-高频声音的组合；

步骤三：声音播放装置(4)播放声音处理装置(3)传送来的处理后的测试音；

步骤四：用户聆听播放的测试音后通过反馈装置(5)输入反应指令，所述反应指令被传送到声音处理装置(3)；

步骤五：声音处理装置(3)根据反应指令对测试音进行再处理；

步骤六：重复步骤三至五，直到选定模式下完成所有测试音的测试。

6.如权利要求5所述的基于主频模拟调整技术的听觉障碍多维测量系统的测量方法，其特征在于，进一步包括：

步骤七：输出所播放的测试音的结果记录，包括听觉察知能力数据、听觉分辨能力数据与听觉识别能力数据。