本發(fā)明涉及一種聽力測試系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機的聽力測試系統(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)代人的聽力都會受到不同程度的損傷，為了確定損傷程度而進(jìn)行準(zhǔn)確的聽力測試，一般都需要去醫(yī)院或?qū)I(yè)的測試機構(gòu)才能進(jìn)行，這給人們在保護聽力能力、預(yù)防聽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)備和耳機進(jìn)行聽力測試的方法，例如中國發(fā)明專利申請公開說明書CN105748079 A就公開了一種基于藍(lán)牙耳機的聽力測試方法。該方法將藍(lán)牙耳機與智能設(shè)備相連，并降低藍(lán)牙耳機的本體噪聲，最終在智能設(shè)備中播放音頻文件，進(jìn)行聽力測試。該方法便捷，易于實現(xiàn)。由于藍(lán)牙耳機接受到的音頻信號與耳機的揚聲器播放后的音頻信號強度大小存在較大的差異，且沒有校準(zhǔn)裝置，使得聽力測試結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，通過智能終端與耳機進(jìn)行聽力測試會出現(xiàn)由于沒有聽力校準(zhǔn)而導(dǎo)致的測試結(jié)果偏差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供測試系統(tǒng)和測試方法簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確可信的一種聽力測試系統(tǒng)及方法。

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

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

校準(zhǔn)模塊包括靜態(tài)校準(zhǔn)和動態(tài)校準(zhǔn)兩部分，校準(zhǔn)過程分別如下：

(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度損失對應(yīng)的電壓力信號值，輸出該電壓力信號即得到靜態(tài)校準(zhǔn)信號；

(2)動態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊利用減法器對揚聲器的輸入電信號與麥克風(fēng)檢測到的電信號相減，得到動態(tài)校準(zhǔn)信號。

(3)降準(zhǔn)模塊的輸出即為靜態(tài)校準(zhǔn)信號與動態(tài)校準(zhǔn)信號相加得到的電信號，利用該信號校準(zhǔn)揚聲器的輸入電信號。

所述具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機在聽力測試開始之前進(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。

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

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

一種聽力測試方法，包括以下步驟：

(1)對具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機進(jìn)行自校準(zhǔn)；

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

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

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：本發(fā)明提出的聽力測試系統(tǒng)包含了具有校準(zhǔn)功能的降噪耳機，一方面，耳機的降噪功能有效的消除了環(huán)境噪聲；另一方面，通過校準(zhǔn)單元補償了聲音從耳廓傳遞到耳膜的強度損失，同時耳機內(nèi)置的麥克風(fēng)能夠檢測到揚聲器播放的聲音信號，并據(jù)此校準(zhǔn)揚聲器接收到的電壓信號。基于上述聽力測試系統(tǒng)的聽力測試方法簡單，易于實施，測試結(jié)果準(zhǔn)確可信。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中的聽力測試系統(tǒng)構(gòu)成框圖；

圖2是本發(fā)明本發(fā)明實施例中的動態(tài)聽力校準(zhǔn)信號流程圖；

圖3是本發(fā)明本發(fā)明實施例中的聽力測試方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護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)明的聽力測試系統(tǒng)包括：1)具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機；2)智能終端；3)聽力測試應(yīng)用軟件。優(yōu)選地，通過網(wǎng)絡(luò)下載聽力測試APP，將其安裝于智能終端，并利用USB接口將具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機與智能終端相連。

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

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

為此，根據(jù)電壓力信號2，利用校準(zhǔn)信號修正電壓力信號1，從而使得修正后的電壓信號1驅(qū)動揚聲器得到的音頻信號與原電壓信號1存在理想線性關(guān)系。進(jìn)一步，由于耳機發(fā)聲位置是在測試者的耳廓，而聲音經(jīng)過空氣傳播，真正傳到耳膜的聲音強度會有一定程度的衰減，這種衰減也會引起聽力測試結(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)，無需手動調(diào)試。

校準(zhǔn)模塊包括靜態(tài)校準(zhǔn)和動態(tài)校準(zhǔn)兩部分，校準(zhǔn)過程分別如下：

(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度損失對應(yīng)的電壓力信號值，輸出該電壓力信號即得到靜態(tài)校準(zhǔn)信號；

(2)動態(tài)校準(zhǔn)：自校準(zhǔn)模塊利用減法器對揚聲器的輸入電信號與麥克風(fēng)檢測到的電信號相減，得到動態(tài)校準(zhǔn)信號。

(3)降準(zhǔn)模塊的輸出即為靜態(tài)校準(zhǔn)信號與動態(tài)校準(zhǔn)信號相加得到的電信號，利用該信號校準(zhǔn)揚聲器的輸入電信號。

降噪單元采用主動降噪技術(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，生成一個與該信號幅值相等、相位相反的消噪信號。

智能終端可以是電腦、平板電腦或智能手機。

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

如圖3所示，基于上述的聽力系統(tǒng)的測試方法具體實現(xiàn)如下：

第一步，首先對具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機進(jìn)行自校準(zhǔn)。優(yōu)選地，具有自校準(zhǔn)功能的降噪耳機設(shè)置有自校準(zhǔn)按鈕，按下該按鈕，即開始自校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)過程主要針對揚聲器的傳聲偏差進(jìn)行動態(tài)校準(zhǔn)，且只需在聽力測試前進(jìn)行一次即可。靜態(tài)校準(zhǔn)無需手動進(jìn)行。

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

第三步，利用位于智能終端中的聽力測試應(yīng)用軟件，進(jìn)行聽力測試。優(yōu)選地，聽力測試應(yīng)用設(shè)置一個開始鍵，點擊該鍵即開始聽力測試。根據(jù)聽力測試應(yīng)用的測試步驟，進(jìn)行聽力測試。優(yōu)選地，聽力測試步驟采用一般純音氣導(dǎo)確定聽力閾值的測試步驟：1)設(shè)定測試頻率，在該頻率下并給測試者一個聲音，通常從1000Hz 40dB開始；2)如測試者聽得見，則以10dB步幅下降，直至聽不到為止，記錄聽見的最小值；3)在最后一次給音強度的基礎(chǔ)上每次增加5dB，直到受試者又聽見聲音。記錄此值，看是否與上面的最小值相同，兩者相差不能超過5bB,否則需要再次測試；4)依次測試的頻率順序分別為1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz、1000Hz、500Hz、250Hz、125Hz；5)兩個倍頻程之間相差20dB或以上，需要測試半倍程；6)測試時，給聲時間一般為1～1.5秒，間歇時間比給聲時間要長一些，并且要有變化，以免出現(xiàn)節(jié)律性給聲。完成聽力測試后，得到聽力測試結(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)代表聲音強度。優(yōu)選地，右耳測試結(jié)果用紅色○標(biāo)記，左耳測試結(jié)果藍(lán)色×標(biāo)記，閾值就是頻率與強度的交叉位置。將相應(yīng)的標(biāo)記連成一條曲線即為該測試者的聽力測試曲線。測試應(yīng)用還可以根據(jù)聽力測試曲線判斷測試者的聽力狀況，聽力喪失程度等，并給出相關(guān)建議。

提供以上實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)。