本發(fā)明涉及一種聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)的聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

由于嘈雜的環(huán)境噪聲和不良的用耳習(xí)慣導(dǎo)致現(xiàn)代人的聽(tīng)力都會(huì)受到不同程度的損傷，為了確定損傷程度而進(jìn)行準(zhǔn)確的聽(tīng)力測(cè)試，一般都需要去醫(yī)院或?qū)I(yè)的測(cè)試機(jī)構(gòu)才能進(jìn)行，這給人們?cè)诒Ｗo(hù)聽(tīng)力能力、預(yù)防聽(tīng)力喪失等方面造成了很大的不便。為此，已經(jīng)出現(xiàn)了利用智能設(shè)備和耳機(jī)進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試的方法，例如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN105748079 A就公開(kāi)了一種基于藍(lán)牙耳機(jī)的聽(tīng)力測(cè)試方法。該方法將藍(lán)牙耳機(jī)與智能設(shè)備相連，并降低藍(lán)牙耳機(jī)的本體噪聲，最終在智能設(shè)備中播放音頻文件，進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。該方法便捷，易于實(shí)現(xiàn)。由于藍(lán)牙耳機(jī)接受到的音頻信號(hào)與耳機(jī)的揚(yáng)聲器播放后的音頻信號(hào)強(qiáng)度大小存在較大的差異，且沒(méi)有校準(zhǔn)裝置，使得聽(tīng)力測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，通過(guò)智能終端與耳機(jī)進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試會(huì)出現(xiàn)由于沒(méi)有聽(tīng)力校準(zhǔn)而導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可信的一種聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明技術(shù)解決方案：一種聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)，包括：具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)、智能終端和聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件；聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件安裝于智能終端，并將具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)與智能終端相連，利用聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件和具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)，進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。

所述具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)包括：麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、降噪單元和自校準(zhǔn)模塊；麥克風(fēng)采集噪聲信號(hào)，降噪單元根據(jù)噪聲信號(hào)生成消噪信號(hào)，揚(yáng)聲器播放消噪信號(hào)，自校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)。

校準(zhǔn)模塊包括靜態(tài)校準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)兩部分，校準(zhǔn)過(guò)程分別如下：

(1)靜態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊存有從耳廓傳遞到耳膜的聲音強(qiáng)度損失對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)值，輸出該電壓力信號(hào)即得到靜態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)；

(2)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊利用減法器對(duì)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)與麥克風(fēng)檢測(cè)到的電信號(hào)相減，得到動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)。

(3)降準(zhǔn)模塊的輸出即為靜態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)相加得到的電信號(hào)，利用該信號(hào)校準(zhǔn)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)。

所述具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)在聽(tīng)力測(cè)試開(kāi)始之前進(jìn)行校準(zhǔn)，且只需要一次校準(zhǔn)即可。

所述智能終端是電腦、平板電腦或智能手機(jī)。

具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)通過(guò)USB接口或lightning接口與智能終端相連。

所述聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件是可安裝于電腦的聽(tīng)力測(cè)試軟件或安裝于智能手機(jī)或平板電腦的聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用程序(APP)。

一種聽(tīng)力測(cè)試方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)進(jìn)行自校準(zhǔn)；

(2)將具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)與智能終端相連，并開(kāi)啟降噪功能；

(3)利用位于智能終端中的聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件，進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明提出的聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)包含了具有校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)，一方面，耳機(jī)的降噪功能有效的消除了環(huán)境噪聲；另一方面，通過(guò)校準(zhǔn)單元補(bǔ)償了聲音從耳廓傳遞到耳膜的強(qiáng)度損失，同時(shí)耳機(jī)內(nèi)置的麥克風(fēng)能夠檢測(cè)到揚(yáng)聲器播放的聲音信號(hào)，并據(jù)此校準(zhǔn)揚(yáng)聲器接收到的電壓信號(hào)?；谏鲜雎?tīng)力測(cè)試系統(tǒng)的聽(tīng)力測(cè)試方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可信。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成框圖；

圖2是本發(fā)明本發(fā)明實(shí)施例中的動(dòng)態(tài)聽(tīng)力校準(zhǔn)信號(hào)流程圖；

圖3是本發(fā)明本發(fā)明實(shí)施例中的聽(tīng)力測(cè)試方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定，下述的詳細(xì)描述不應(yīng)被用于限制本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)包括：1)具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)；2)智能終端；3)聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件。優(yōu)選地，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載聽(tīng)力測(cè)試APP，將其安裝于智能終端，并利用USB接口將具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)與智能終端相連。

具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)包括：麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、降噪單元和自校準(zhǔn)模塊；麥克風(fēng)采集噪聲信號(hào)，降噪單元根據(jù)噪聲信號(hào)生成消噪信號(hào)，揚(yáng)聲器播放消噪信號(hào)，自校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)。

自校準(zhǔn)功能模塊針對(duì)聲音從耳廓傳遞到耳膜的強(qiáng)度損失以及揚(yáng)聲器的傳聲偏差進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)過(guò)程信號(hào)流程如圖2所示。校準(zhǔn)模塊發(fā)出一個(gè)電壓信號(hào)1，該電壓信號(hào)1驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，將該聲音對(duì)應(yīng)的音頻信號(hào)記為音頻信號(hào)1，音頻信號(hào)1被麥克風(fēng)檢測(cè)到并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)2。理想情況下，電壓信號(hào)1與音頻信號(hào)1存在線(xiàn)性關(guān)系，且電壓信號(hào)1等于電壓信號(hào)2。但由于空氣密度的變化、測(cè)試者耳機(jī)佩戴方式的改變以及揚(yáng)聲器本身的結(jié)構(gòu)的差異都會(huì)影響麥克風(fēng)播放的音頻信號(hào)1，使得音頻信號(hào)1與電壓信號(hào)1之間存在非線(xiàn)性偏差，進(jìn)而使得電壓信號(hào)1與電壓信號(hào)2存在較大的差異。

為此，根據(jù)電壓力信號(hào)2，利用校準(zhǔn)信號(hào)修正電壓力信號(hào)1，從而使得修正后的電壓信號(hào)1驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器得到的音頻信號(hào)與原電壓信號(hào)1存在理想線(xiàn)性關(guān)系。進(jìn)一步，由于耳機(jī)發(fā)聲位置是在測(cè)試者的耳廓，而聲音經(jīng)過(guò)空氣傳播，真正傳到耳膜的聲音強(qiáng)度會(huì)有一定程度的衰減，這種衰減也會(huì)引起聽(tīng)力測(cè)試結(jié)果的偏差，因此，校準(zhǔn)模塊還包括這部分聲音損失的靜態(tài)校準(zhǔn)，該靜態(tài)校準(zhǔn)固化在校準(zhǔn)模塊內(nèi)，無(wú)需手動(dòng)調(diào)試。

校準(zhǔn)模塊包括靜態(tài)校準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)兩部分，校準(zhǔn)過(guò)程分別如下：

(1)靜態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊存有從耳廓傳遞到耳膜的聲音強(qiáng)度損失對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)值，輸出該電壓力信號(hào)即得到靜態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)；

(2)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊利用減法器對(duì)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)與麥克風(fēng)檢測(cè)到的電信號(hào)相減，得到動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)。

(3)降準(zhǔn)模塊的輸出即為靜態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)信號(hào)相加得到的電信號(hào)，利用該信號(hào)校準(zhǔn)揚(yáng)聲器的輸入電信號(hào)。

降噪單元采用主動(dòng)降噪技術(shù)消除環(huán)境噪聲。降噪單元根據(jù)采集的環(huán)境噪聲信號(hào)，生成一個(gè)與該信號(hào)幅值相等、相位相反的消噪信號(hào)。

智能終端可以是電腦、平板電腦或智能手機(jī)。

聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件可以是安裝于電腦的聽(tīng)力測(cè)試軟件或安裝于智能手機(jī)或平板電腦的聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用程序(APP)。

如圖3所示，基于上述的聽(tīng)力系統(tǒng)的測(cè)試方法具體實(shí)現(xiàn)如下：

第一步，首先對(duì)具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)進(jìn)行自校準(zhǔn)。優(yōu)選地，具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)設(shè)置有自校準(zhǔn)按鈕，按下該按鈕，即開(kāi)始自校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)過(guò)程主要針對(duì)揚(yáng)聲器的傳聲偏差進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，且只需在聽(tīng)力測(cè)試前進(jìn)行一次即可。靜態(tài)校準(zhǔn)無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行。

第二步，將具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機(jī)與智能手機(jī)相連，并開(kāi)啟降噪功能。由于環(huán)境噪聲也會(huì)影響聽(tīng)力測(cè)試準(zhǔn)確性，因此，開(kāi)啟耳機(jī)的降噪功能，消除環(huán)境噪聲。由于該降噪單元采用主動(dòng)降噪技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在更寬頻率段內(nèi)的深度降噪，因此，保證了測(cè)試者在更安靜的環(huán)境下進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。

第三步，利用位于智能終端中的聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用軟件，進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。優(yōu)選地，聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用設(shè)置一個(gè)開(kāi)始鍵，點(diǎn)擊該鍵即開(kāi)始聽(tīng)力測(cè)試。根據(jù)聽(tīng)力測(cè)試應(yīng)用的測(cè)試步驟，進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)試。優(yōu)選地，聽(tīng)力測(cè)試步驟采用一般純音氣導(dǎo)確定聽(tīng)力閾值的測(cè)試步驟：1)設(shè)定測(cè)試頻率，在該頻率下并給測(cè)試者一個(gè)聲音，通常從1000Hz 40dB開(kāi)始；2)如測(cè)試者聽(tīng)得見(jiàn)，則以10dB步幅下降，直至聽(tīng)不到為止，記錄聽(tīng)見(jiàn)的最小值；3)在最后一次給音強(qiáng)度的基礎(chǔ)上每次增加5dB，直到受試者又聽(tīng)見(jiàn)聲音。記錄此值，看是否與上面的最小值相同，兩者相差不能超過(guò)5bB,否則需要再次測(cè)試；4)依次測(cè)試的頻率順序分別為1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz、1000Hz、500Hz、250Hz、125Hz；5)兩個(gè)倍頻程之間相差20dB或以上，需要測(cè)試半倍程；6)測(cè)試時(shí)，給聲時(shí)間一般為1～1.5秒，間歇時(shí)間比給聲時(shí)間要長(zhǎng)一些，并且要有變化，以免出現(xiàn)節(jié)律性給聲。完成聽(tīng)力測(cè)試后，得到聽(tīng)力測(cè)試結(jié)果。以橫坐標(biāo)代表頻率，倍頻程為單位分隔，其中高頻是相鄰低頻的兩倍，以縱坐標(biāo)代表聲音強(qiáng)度。優(yōu)選地，右耳測(cè)試結(jié)果用紅色○標(biāo)記，左耳測(cè)試結(jié)果藍(lán)色×標(biāo)記，閾值就是頻率與強(qiáng)度的交叉位置。將相應(yīng)的標(biāo)記連成一條曲線(xiàn)即為該測(cè)試者的聽(tīng)力測(cè)試曲線(xiàn)。測(cè)試應(yīng)用還可以根據(jù)聽(tīng)力測(cè)試曲線(xiàn)判斷測(cè)試者的聽(tīng)力狀況，聽(tīng)力喪失程度等，并給出相關(guān)建議。

提供以上實(shí)施例僅僅是為了描述本發(fā)明的目的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。不脫離本發(fā)明的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。