CN103079160A - 一种自动验配数字式助听器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动验配数字式助听器。包括语音拾取装置、A/D转换装置、对第一数字信号进行数据处理的微处理器、将获取的第二数字信号转换为第二模拟信号的D/A转换装置以及语音输出装置。微处理器包括语音增益与信号噪声处理模块；按键输入模块，确定是否进入听力计模式进行自动验配；听力计，确定患者的听力损失情况；测听程序模块，得出患者的听力图信息；自动验配模块，将测听程序的输出结果进行自动验配确定助听器的压缩阈值及压缩比例等参数；存储模块，存储程序的相关数据和参数。本发明将验配公式集成到DSP芯片内并植入到助听器机体内，具有佩戴方便，分辨效率高，验配准确并能有效保护残余听力的特点。

Description

一种自动验配数字式助听器及其方法

技术领域

本发明涉及一种助听器，尤其是一种自动验配数字式助听器及其方法。

背景技术

听觉障碍是一种常见的疾病，严重妨碍着人们的生活，学习及工作。自从有了听力障碍后，人们希望能治愈它，经过反复努力当有些听觉障碍的治愈希望变得很渺茫的时候，人们渴望通过一种药物或其他治疗手段以外的听力补偿方法，来帮助听障患者改善和提高听力，随着人们生活水平的提高和健康意识的普及，听力损失的发病率正在逐年下降。耳科学的发展使得大多数的听力损失可以通过药物或者手术的方式加以治愈，并在一定程度上保留或提高听力。但对于神经性听力损失的患者来说，目前尚无明确可靠的药物或者手术治疗手段，只能依靠助听器、人工耳蜗等人工装置来帮助听力患者修复听力。

  助听器的本质是一个声音放大器。它将声音以某种方式放大，使得听障患者能有效利用其残余听力。不同听力损失的患者，表现出千差万别的听力障碍。患者听力阈的提高、对响度的感觉异常，言语分辨能力下降都是听力障碍带来的问题。如何选择合适的助听器，调整助听器的性能参数，使之与每一个听障患者的听力障碍相匹配，以达到最好的听力补偿效果，是助听器选配人员需要解决的最根本问题，也是患者实现康复的关键所在。

  听力学专业人员一直在致力于在听力损失和助听器的放大特性之间寻找一种规律性的参数，使得助听器的输出能达到最佳的听力补偿，产生最好的听力效果。这些参数组成了验配公式。因为最佳的补偿效果和患者的听力损失程度及听觉经验有关，还与言语信号的强弱及患者的响应感受、频率的判断能力等多方面原因有关。故在听力损失和补偿增益之间寻找简单的关系并不容易。一般以两种不同的听觉特性可以作为选配公式的基础。一种方法是测量听阈，另一种方法是测量阈上的响应感觉，如最适阈、响应分级等。处方公式一般分为2两种，一种是线性放大的处方公式，一种是非线性放大的处方公式。一般来说非线性处方公式用的比较广泛。

  目前的在助听器验配流程中中，选配公式一般是通过计算机软件实现，使用者只需要输入患者的相关参数比如听力图或测试的响度，计算机就会自动算出需要补偿的增益，这样可以比较直观的了解助听器的放大特性与放大目标。调整助听器的性能参数同时也可以看到不同公式之间的不同公式之间的区别及各自的频响特性。但是传统的助听器需要通过电脑和助听器连接，在电脑中输入患者的选配信息，由电脑来完成验配流程，使用起来不方便，而且不能实现实时调节。

发明内容

  本发明的目的在于解决现有技术中的数字助听器无法随时、方便的对助听器参数进行自主调节的技术问题，提供了一种自动验配数字式助听器及其方法

。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种自动验配数字式助听器，包括语音拾取装置、将语音拾取装置接收到的第一模拟信号转换成第一数字信号的A/D转换装置、对第一数字信号进行数据处理的微处理器、将得到的第二数字信号转换为第二模拟信号的D/A转换装置以及语音输出装置。微处理器包括按键输入模块，确定是否需要进行自动验配；听力计，确定患者的听力损失情况；测听程序模块，得出患者的听力图信息；自动验配模块，将测听程序的输出结果进行自动验配确定助听器的压缩阈值及压缩比例等参数；存储模块，存储程序的相关数据和参数。微处理器还包括受控于自动验配模块的语音增益与噪声处理模块，第一数字信号输入语音增益与噪声处理模块，语音增益与噪声处理模块输出第二数字信号。 

一种所述的数字式助听器的实现方法，包括如下步骤：

（1）语音拾取装置获取语音信号，输出第一模拟信号；

（2）第一模拟信号输入A/D转换装置，输出第一数字信号；

（3）当微处理器接收到按键输入的声音时进入听力计模式进行测听自动验配；自动验配结束语音增益与信号噪声处理模块输出第二数字信号；或者当微处理器没有接收到按键输入的声音时语音增益与信号噪声处理模块直接输出第二数字信号；

（4）第二数字信号输入D/A转换装置，输出第二模拟信号；

（5）语音输出装置接收第二模拟信号，输出声音。

所述的步骤（3）中，

（3.1）听力计模块：分析确定患者的听力损失情况；

（3.2）测听程序：进入听力计模式，在250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHz处分别给定从大到小的听力增益，上限为100Db,以5dB逐次递减，下限为20dB，测得患者的听力图信息；

（3.3）测听程序得到患者听力图之后进入自动验配模块：利用非线性处方公式进行自动验配；如DSL[i/o]非线性处方公式，该公式采用“响度正常化原则”，即助听后的声音响度应与正常听力者的响度一致；将正常听力者的平均响度增长拟合曲线与听力损失个体的响度增长拟合曲线进行比较，确定放大线路的输入/输出关系；此输入/输出的关系的确定过程是将所有日常声音的强度范围映射到患者的残余听力范围的过程；如果输入范围大于输出范围，则给予压缩；如果输入范围小于输出范围，则给予扩展；DSL[i/o]将输入范围扩展为正常听力者的动态范围，这样算得的言语输出目标值就与原来的DSL处方给出的目标值相当；

（3.4）将自动验配计算出的压缩阈值，压缩比例参数传递给语音增益与信号噪声处理模块进行处理。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提出一种带自动验配公式的新型数字式助听器的实现方法，利用实际按键声音来判断是否进入听力计模式进行自动验配处理，实现了数字助听器的参数自主调节功能，并且使数字助听器的参数调节智能化。采用本发明所涉及的技术方案的数字式助听器，不但可以去除其上的很多硬件按钮，使其体积进一步变小，而且验配过程全自动进行处理使得其验配过程中的特定参数调节软件也可以省去，其佩戴者可以更加舒适方便并且验配效率高，验配结果准确。

附图说明

图1为自动验配数字式助听器结构示意图；

图2为自动验配数字式助听器实现方法的流程图；

其中：1、第一模拟信号；2、第一数字信号；3、听力图信息；4、参数指令； 5、第二数字信号；5、第二模拟信号。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

一种自动验配数字式助听器，包括语音拾取装置、A/D转换装置、微处理器、D/A转换装置、语音输出装置，所述的微处理器包括：

按键输入模块，确定是否进入听力计模式进行自动验配或直接语音增益与信号噪声处理；

听力计模块，分析确定患者的听力损失情况；

测听程序模块，得出患者的听力图信息；

自动验配模块，将测听程序的输出结果进行自动验配确定压缩阈值，压缩比例参数；

语音增益与信号噪声处理模块；

存储模块：存储程序的各相关数据和参数；

其中按键输入模块、听力计模块、测听程序模块、自动验配模块、语音增益与信号噪声处理模块顺次相连，自动验配模块和存储模块相连接。

根据助听器实际按键输入来确定是否进入听力计模式进行自动验配或者直接进行语音增益与信号噪声处理。

所述的自动验配程序集成到DSP芯片内并植入到所述的数字助听器机体内。

一种所述的数字式助听器的实现方法，包括如下步骤：

（1）语音拾取装置获取语音信号，输出第一模拟信号1；

（2）第一模拟信号输入A/D转换装置，输出第一数字信号2；

（3）当微处理器接收到按键输入的声音时进入听力计模式进行测听自动验配；自动验配结束语音增益与信号噪声处理模块输出第二数字信号3；或者当微处理器没有接收到按键输入的声音时语音增益与信号噪声处理模块直接输出第二数字信号3；

（4）第二数字信号输入D/A转换装置，输出第二模拟信号4；

（5）语音输出装置接收第二模拟信号4，输出声音。

  所述的步骤（3）中，

（3.1）听力计模块：分析确定患者的听力损失情况；

（3.2）测听程序：进入听力计模式，在250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHz处分别给定从大到小的听力增益，上限为100dB,以5dB逐次递减，下限为20dB，测得患者的听力图信息；

（3.3）测听程序得到患者听力图之后进入自动验配模块：利用非线性处方公式进行自动验配；如DSL[i/o]非线性处方公式，该公式采用“响度正常化原则”，即助听后的声音响度应与正常听力者的响度一致。将正常听力者的平均响度增长拟合曲线与听力损失个体的响度增长拟合曲线进行比较，确定放大线路的输入/输出关系。此输入/输出的关系的确定过程是将所有日常声音的强度范围（输入）映射到患者的残余听力范围（输出）的过程。如果输入范围大于输出范围，则给予压缩（压缩比大于1:1）；如果输入范围小于输出范围，则给予扩展（压缩比小于1:1）。DSL[i/o]将输入范围扩展为正常听力者的动态范围（从听阈到最大舒适级上限，真耳SPL值），这样算得的言语输出目标值就与原来的DSL处方给出的目标值相当。应注意针对不同的输入信号类型（各频率强度相同的复合声，言语计权复合声），给出的目标曲线是不同的，要针对不同的目的使用。

（3.4）将自动验配计算出的压缩阈值，压缩比例参数传递给语音增益与信号噪声处理模块进行处理。

如图1所示的数字助听器，包括语音拾取装置、将语音拾取装置接收到的第一模拟信号1转换成第一数字信号2的A/D转换装置、对第一数字信号1进行数据处理的微处理器、将得到的第二数字信号3转换为第二模拟信号4的D/A转换装置、以及语音输出装置，其中，微处理器包括：

按键输入模块，确定是否进入听力计模式进行自动验配或直接语音增益与信号噪声处理；

听力计模块，分析确定患者的听力损失情况；

测听程序模块，得出患者的听力图信息；

自动验配模块，将测听程序的输出结果进行自动验配确定压缩阈值，压缩比例等参数；

语音增益与信号噪声处理模块；

存储模块：存储程序的各相关数据和参数；

语音增益与噪声处理模块，受控于参数调节模块，第一数字信号分别输入参数调节模块和语音增益与噪声处理模块，语音增益与噪声处理模块输出第二数字信号至D/A转换装置。

以数字信号处理器（DSP）为核心，麦克风拾取的外界声音信号经A/D转换器变为数字信号并输入DSP微处理器，DSP微处理器根据设定的参数对上述数字信号进行处理，完成助听器的算法计算过程，随后，处理后的语音数字信号通过D/A转换器转换为语音模拟信号输出，进入人耳。全数字助听器尽可能地保留了外界声音的原始性，自然性。DSP的强大功能为全数字助听器带来高信噪比、动态改变增益，使助听器能精确的补偿听力，而且还可以根据不同的声环境选择相应的频响，实现传统的模拟助听器无法实现的功能。而本发明将验配公式集成到DSP芯片内并植入到助听器机体内，将测听程序的输出结果进行自动验配确定助听器的压缩阈值及压缩比例等参数，从而实现自动验配功能，脱离电脑软件验配的限制，具有佩戴方便，分辨效率高，验配实时，准确并能有效保护残余听力的特点。

应理解，本实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明公开的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价或等同形式同样落于本申请所附权利要求书所保护的范围。

Claims (5)

1.一种自动验配数字式助听器，其特征在于，它包括语音拾取装置、A/D转换装置、微处理器、D/A转换装置、语音输出装置，所述的微处理器包括：

按键输入模块，确定是否进入听力计模式进行自动验配或直接语音增益与信号噪声处理；

听力计模块，分析确定患者的听力损失情况；

测听程序模块，得出患者的听力图信息；

自动验配模块，将测听程序的输出结果进行自动验配确定压缩阈值，压缩比例参数；

语音增益与信号噪声处理模块；

存储模块：存储程序的各相关数据和参数；

其中按键输入模块、听力计模块、测听程序模块、自动验配模块、语音增益与信号噪声处理模块顺次相连，自动验配模块和存储模块相连接。

2.根据权利要求1所述的数字助听器，其特征在于，根据助听器实际按键输入来确定是否进入听力计模式进行自动验配或者直接进行语音增益与信号噪声处理。

3.根据权利要求2所述的数字助听器，其特征在于，所述的自动验配程序集成到DSP芯片内并植入到所述的数字助听器机体内。

4.一种如权利要求1所述的数字式助听器的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）语音拾取装置获取语音信号，输出第一模拟信号；

（2）第一模拟信号输入A/D转换装置，输出第一数字信号；

（3）当微处理器接收到按键输入的声音时进入听力计模式进行测听自动验配；自动验配结束语音增益与信号噪声处理模块输出第二数字信号；或者当微处理器没有接收到按键输入的声音时语音增益与信号噪声处理模块直接输出第二数字信号；

（4）第二数字信号输入D/A转换装置，输出第二模拟信号；

（5）语音输出装置接收第二模拟信号，输出声音。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，

（3.1）听力计模块：分析确定患者的听力损失情况；

（3.2）测听程序：进入听力计模式，在250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHz处分别给定从大到小的听力增益，上限为100Db,以5dB逐次递减，下限为20dB，测得患者的听力图信息；

（3.3）测听程序得到患者听力图之后进入自动验配模块：利用非线性处方公式进行自动验配；如DSL[i/o]非线性处方公式，该公式采用“响度正常化原则”，即助听后的声音响度应与正常听力者的响度一致；将正常听力者的平均响度增长拟合曲线与听力损失个体的响度增长拟合曲线进行比较，确定放大线路的输入/输出关系；此输入/输出的关系的确定过程是将所有日常声音的强度范围映射到患者的残余听力范围的过程；如果输入范围大于输出范围，则给予压缩；如果输入范围小于输出范围，则给予扩展；DSL[i/o]将输入范围扩展为正常听力者的动态范围这样算得的言语输出目标值就与原来的DSL处方给出的目标值相当；

（3.4）将自动验配计算出的压缩阈值，压缩比例参数传递给语音增益与信号噪声处理模块进行处理。

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