CN105118519A - 一种听力评估系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种听力评估系统，包括数据处理单元、音频产生单元、显示单元和信息接收单元。其中，由数据处理单元启动音频产生单元产生音频信号，并同步控制显示单元显示相应的问题，测试者接听音频信号，根据显示单元上的问题，作出回答，输入到信息接收单元，信息接收单元将测试者所选择的信息发送给数据处理单元，数据处理单元根据测试者的选择，控制音频产生单元调整产生的音频，继续进行测试，并最终得出测试结果。本发明听力评估系统，可以有效评估测试者对音乐的感知与欣赏能力，方便和快捷地测试用户的听力状况，为医生的诊断提供准确和全面的评估信息。

Description

一种听力评估系统

技术领域

本发明属于听力评估领域，尤其是涉及一种判断音乐感知与音乐欣赏能力的听力评估系统。

背景技术

中国作为一个拥有14亿人口的国家，当前估计拥有世界上人口最多的耳聋与听力损害人群。中国残疾人联盟(CDPF)发布的官方数据指出，当前中国存在2500万听力损害人群，其中300万为全聋患者。听力损害人群的康复与社会参与能力的提高是帮助这部分人群成为社会平等一员关键因素，以最终达到适应社会，服务社会与贡献社会为主要目标。其中，提高听力损害人群的言语交流能力为当前聋人教育的一大内容，然而，最主要目的仍在于提高听力损害人群的整体生活质量。

音乐的广义定义是指任何以声音组成的艺术，以此用来表达人们的思想感情与反映现实生活。在我们的娱乐，生活，工作，社交场合中常伴随音乐。因此，音乐在我们的日常生活中发挥着重要作用。人类正常的听觉敏感性是感知音乐，欣赏音乐的一项必要因素，正常的听觉系统可准确地分析与感知音乐。但是，听力损害人群由于声音频率分析能力与时间分辨能力下降，影响其对音乐的感知与欣赏。

音乐包含四个基础的结构性要素，包括音高、节律、音色与旋律。音乐感知为人群综合组织与分析上述四要素，从而理解所听到音乐的过程。大量研究表明，相对正常听力人群来说，听力损失患者对音乐音高、曲调与音色感知能力明显下降，节律感知能力轻度降低。

音乐欣赏评估是另一种主观评估人群音乐感知、享受、欣赏的方法。通过不同主观参数对音乐的各种物理特征进行质量评价。对于听力损失人群来说，相关研究报道音乐所带来的愉悦程度明显低于正常听力人群。

对于听觉损害人群，临床上常规存在许多听力学检查方法，包括：纯音测听、声导抗、耳声发射、脑干诱发电位及言语测听等。其中，言语测听是一种利用言语刺激信号来检查受试者言语听阈与言语识别能力的听力学测试方法。主要包括言语识别阈与言语识别率两个测试项目。言语测听可帮助临床医生提供疾病的诊断依据，同时也为听力言语康复提供最直接最重要的评价指标。我国民族众多，语言各不相同，每种语言又有多种方言，言语表达方式各不相同,所以国内普通话的言语测听很难普及，如果使用枯燥的规范语言，而非日常通用语言，患者容易产生疲倦，配合不佳的情况，如果由医生手动播出一些言语音频给测试者听，而且要进行多次的询问与记录，效率低而且容易产生误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一个听力评估系统，判断测试者对音乐的感知与欣赏的能力，通过产生不同的音高、节律、音色、旋律和音乐给测试者收听，根据测试者反馈的接听情况，进而获得评估值，方便医生评估测试者的听力状况。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种听力评估系统，包括数据处理单元、音频产生单元、显示单元和信息接收单元。其中，数据处理单元启动音频产生单元产生音频信号，并同步控制显示单元显示相应的问题。测试者接听音频信号，根据显示单元上的问题，作出回答，输入到信息接收单元。信息接收单元接收测试者所选择的信息后发送给数据处理单元。数据处理单元根据测试者所选择的信息，控制音频产生单元调整产生的音频，继续进行测试，并最终得出测试结果。

进一步，所述音频产生单元包括一音高音频产生模块，其可以产生多组不同音高的音频信号。

进一步，所述数据处理单元根据测试者输入答案的正确与否，调整音高音频产生模块产生音频的音高差。

进一步，所述音频产生单元还包括一节律音频产生模块，其可以产生多组不同节律的音频信号。

进一步，所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，调整节律音频产生模块产生音频的节律差。

进一步，所述音频产生单元，还包括一音色音频产生模块，其可以产生多种不同乐器演奏的音频信号。

进一步，所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，调整音色音频产生模块产生音频的乐器数量。

进一步，所述音频产生单元，还包括一旋律音频产生模块，其可以产生多首大从熟悉的音乐旋律。

进一步，所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，统计选择正确旋律的音频数量。

进一步，所述数据处理单元根据高音频产生模块、节律音频产生模块、节律音频产生模块和旋律音频产生模块产生音频的测试结果，得出综合评分。

进一步，所述音频产生单元，还包括一音乐产生模块，可以产生多首音乐歌曲，进行音乐欣赏测试。

相对于现有技术，本发明的听力评估系统，可自动产生多种音频，并根据测试者选择的信息评估测试者对音乐的感知与欣赏能力，可以方便和快捷地测试用户的听力状况，为医生的诊断提供准确和全面的评估信息。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明听力评估系统的结构示意图。

图2是本发明听力评估系统的音频产生单元的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其是本发明音乐感知与音乐欣赏评估系统的结构示意图。该听力评估系统100包括数据处理单元101、音频产生单元102、显示单元103和信息接收单元104。其中，数据处理单元101启动音频产生单元102产生音频信号，并同步控制显示单元103显示相应的问题。测试者接听音频信号，根据显示单元上的问题作出选择，然后输入到信息接收单元104。信息接收单元104接收测试者所选择的信息后发送给数据处理单元101。数据处理单元101根据测试者所选择的信息，控制音频产生单元102调整产生的音频，并最终得出测试结果。

请参阅图2，其是本发明音频产生单元102的结构示意图。该音频产生单元102包括音高音频产生模块1021、节律音频产生模块1022、音色的音频产生模块1023、旋律音频产生模块1024和音乐产生模块1025。其中，音高音频产生模块1021保存着多个音频信号，这些音频信号具有不同的音高，可以根据控制产生不同音高的音频信号。节律音频产生模块1022保存着多个音频信号，这些音频信号为配对的节律性音符，每对音符具备相同的频率与相同的时间间隔，每个音符的持续时间不同。音色音频产生模块1023保存着不同乐器演奏的音频片断；旋律音频产生模块1024保存着多首中国人熟悉的旋律，这些旋律是由100位年龄为20至75岁，正常听力的受试者进行音乐旋律熟悉度测试，最终选择出来的10首旋律。音乐产生模块1025保存着多首中国人熟悉的音乐歌曲，这些歌曲是由100位年龄为20至75岁，正常听力的受试者进行音乐歌曲熟悉度测试，最终选择出来的10首歌曲。上述音高音频产生模块1021、节律音频产生模块1022、音色的音频产生模块1023和旋律音频产生模块1024可以完成音乐感知的评估，音乐产生模块1025可以完成音乐欣赏评估。

具体地，数据处理单元101控制上述音高音频产生模块1021产生一组音频，其中有两段不同音高的音频，测试者接听这组音频之后给出反馈，判断是两段音频是否具有差别，如果选择没有差别，数据处理单元101再控制音高音频产生模块1021产生另一组音频，增加两段音频的音高差,如果选择有差别，则减少两段音频的音高差；以此类推，直到连续两次选择没有差别，记下这时测试都所能分辨的音高差，并量化成一个分数，能区分的音高差越小，分数越高。

数据处理单元101控制上述旋律音频产生模块1024产生一组音频，其中有两段不同节律的音频，这两段音频由相同的间断重复的音符组成，这两组音频中音符具有相同音高和出现的时间间隔，但两组音频中每个音符的持续时间不同，存在一个持续时间差，测试者接听这组音频之后给出反馈，判断是两段音频是否具有差别，如果选择没有差别，数据处理单元101再控制节律音频产生模块1022产生另一组音频，增加两段音频的每个音符的持续时间差，如果选择有差别，则减少两段音频的每个音符的持续时间差；以此类推，直到连续两次选择没有差别，记下这时测试都所能分辨的两段音频的每个音符的持续时间差,并量化成一个分数，能区分的两段音频的每个音符的持续时间差越小，分数越高。

数据处理单元101控制上述音色音频产生模块1023产生一段音频，每段音频均以C调音速100拍每分钟演奏，由不同的乐器来演奏，测试者接听音频之后给出反馈，选择演奏乐器种类的数量，如果选择正确，数据处理单元101再控制音频产生模块1023增加演奏的乐器种类的数量，如果选择错误，则减少演奏的乐器种类的数量；以此类推，直到测试者连续两次选择错误，记下这时测试者所能分辨的乐器种类数量，并量化成一个分数，能分辨的乐器种类数量越多，分数越高。

数据处理单元101控制上述旋律音频产生模块1024产生一段音频，每段音频是一首大众熟悉的旋律，测试者根据听到的旋律，选择对应的曲名，之后数据处理单元101控制旋律音频产生模块1024产生另一段大众熟悉的旋律，依此类推，播放10首大众熟悉的旋律，数据处理单元101记录下选择正确的数量，并量化成分数。

数据处理单元101根据音高音频产生模块1021、节律音频产生模块1022、音色的音频产生模块1023和旋律音频产生模块1024的测试量化分数，得出一个平均分，作为音乐感知的评估分数。

数据处理单元101控制音乐产生模块1025产生预先保存好的一首大众熟悉的歌曲，播放给测试者收听，测试者根据自己听音乐的感受，包括愉快程度，自然感受程度，音乐内容感受做出选择，之后数据处理单元101根据选择的内容，量化成分数，并控制音乐产生模块1025产生另一首大众熟悉的歌曲给测试者收听，测试者继续做出感受选择。依次类推，总共播放六首预先选择好的大众较为熟悉的音乐歌曲，数据处理单元101计算出对于六首歌曲，测试者所选择的总分数，得出音乐欣赏评估的情况。

最终，由数据处理单元101得出音乐感知和音乐欣赏的评估情况和分数值，可以辅助医生进行听力诊断并提供有效的判断依据。

以下对本发明的听力评估系统的运行过程和具体应用进行描述。

实施例

第一步，进行音乐感知的评估测试。

1、进行音高感知测试。数据处理单元101启动音频产生单元102的音高音频产生模块1021，由其产生一组音频信号，这组音频信号具有两段不同音高的音频信号，例如两段音频的音高差为20Hz，然后显示单元103显示问题“两段音频音高是否有区别？”，测试者听到两段音频之后，对于显示单元103上的问题，根据自己所听到的音频信号，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101根据测试者的答复，判断是否正确，如果正确(选择有区别)，则控制音高音频产生模块1021重新产生一组音频信号，减少两段音频之间的音高差别，例如减少为15Hz，如果错误(选择无区别)，则控制音高音频产生模块1021增加两段音频之间的音高差别，例如增加为20Hz。之后音高音频产生模块1021再将这新的一组音频，发送给测试者，测试者再次根据所听到的两段音频，作出判断，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104再将结果传给数据处理单元101，数据处理单元再次根据测试者的答案，控制音高音频产生模块1021调整所要发送的两段音频的音高差别，依此类推，直到测试者连续两次作出错误答案，也即连续两次无法区分一组中两段音频之间的差别，数据处理单元记录下测试者所能区别的音高差别，得出量化的分数，能区分的音高差越小分数越高，例如能区分1Hz为100分，能区分5Hz为90分，能区分10Hz为80分，能区分15Hz为70分，能区分20Hz为60分。

2、进行节律感知测试。数据处理单元101启动音频产生单元102，由不同节律音频产生模块1022产生一组音频，其中有两段不同节律的音频，这两段音频由相同的间断重复的音符组成，这两组音频中音符具有相同音高和出现的时间间隔，但两组音频中每个音符的持续时间不同，存在一个持续时间差，例如，两组音频中的音符持续时间差为1000ms，然后显示单元103显示问题“两组音符节律是否有区别？”，测试者听到两组音频之后，对于显示单元103上的问题，根据自己所听到的音频信号，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101根据测试者的答复，判断是否正确，如果正确(选择有区别)，则控制节律音频产生模块1022减少两段音频中每个音符持续的时间差，例如音符持续的时间差变为800ms，如果错误(选择无区别)，则节律音频产生模块1022增加两段音频中每个音符持续的时间差，例如音符持续的时间差变为1200ms。之后节律音频产生模块1022再将这新的一组音频，发送给测试者，测试者再次根据听到的两段音频作出判断，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104再将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101再次根据测试者的答案，控制节律音频产生模块1022调整所要发送的两组音频的中每个音符的持续时间差，依此类推，直到测试者连续两次作出错误答案，也即连续两次无法区分两段音频之间的差别，数据处理单元记录下测试者所能区别的音符持续时间差，得出量化的分数，能区分的时间差越短分数越高，例如能区分200ms为100分，能区分400ms为90分，能区分600ms为80分，能区分800ms为70分，能区分1000ms为60分。

3、进行音色感知测试。数据处理单元101启动音频产生单元102，由不同音色的音频产生模块1023产生一段音频，每段音频均以C调音速100拍每分钟演奏，由不同的乐器来演奏，例如，不同音色的音频产生模块1023产生一段吉他演奏的音频，并在显示单元103显示“音频中有多少种乐器演奏？”，测试者接听音频之后作出选择，选择演奏乐器种类的数量，如果选择正确，数据处理单元101再控制音频产生模块1023增加演奏的乐器种类的数量，例如由吉他和钢琴一起演奏的音频，如果测试者选择错误，则减少演奏的乐器种类的数量；以此类推，直到测试者连续两次选择错误，记下这时测试者所能分辨的乐器种类数量，并量化成一个分数，能分辨的乐器种类数量越多分数越高，例如能分辨6种乐器演奏为100分，能分辨5种乐器演奏为90分，能分辨4种乐器演奏为80分，能分辨3种乐器演奏为70分，能分辨2种乐器演奏为60分。

4、进行旋律感知测试。数据处理单元101启动音频产生单元102，由不同旋律音频产生模块1024产生一首预先保存好的大众熟悉的旋律，显示单元103显示一张具有10首旋律曲名的列表，所播放的旋律曲名就在这张列表之中，由测试者根据听到的旋律，选择对应的曲名，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101根据测试者的答案，判断是否正确，记录下结果，并控制不同旋律音频产生模块1024产生另一首预先保存好的大众熟悉的旋律，显示单元103显示另一张具有10首旋律曲名的列表，所播放的旋律曲名就在这个列表之中，测试者再次根据听到的旋律，选择对应的曲名，输入答案到信息接收单元104，信息接收单元104再次将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101根据测试者的答复，判断是否正确，再记记录下结果。依次类推，总共播放10首旋律，最后由数据处理单元101给出测试者在收听10首旋律之后作出选择正确的数目，并量化成分数，每选择正确一首为10分，全部选择正确为100分。

最后，数据处理单元101根据音高音频产生模块1021、节律音频产生模块1022、音色的音频产生模块1023和旋律音频产生模块1024测试的量化分数，得出一个平均分，作为音乐感知的评估分数。

第二步，进行音乐欣赏的评估测试。

数据处理单元101启动音频产生单元102，由音乐产生模块1025产生预先保存好的一首大众熟悉的歌曲，播放给测试者收听，显示单元103显示问题，反映测试者听音乐的感受，例如内容为：“根据听音乐时的愉快程度，选择分数，从0至10，0为很不愉快，10为非常愉快”、“根据听音乐时的自然感受程序，选择分数，从0至10，0为很不自然，10为非常自然”、“根据听音乐的内容，觉得太过单一到非常丰富，分数从-5至5，0为刚刚适合我的，正是我想要的”、“根据听音乐的内容，觉得太过太模糊到太过分明，分数从-5至5，0为刚刚适合我的，正是我想要的”以及“根据听音乐的内容，觉得太过低沉到太过尖锐，分数从-5到5，0为刚刚适合我的，正是我想要的”。

测试者接听歌曲之后，按照不同的题目要求，根据自己听音乐的感受，在信息接收单元104选择对应的分数，信息接收单元104将结果传给数据处理单元101，数据处理单元101记录下分数，并控制音乐产生模块1025产生另一首歌曲，播放给测试者收听，测试者依然根据显示单元中显示的内容，在信息接收单元104选择对应的分数，信息接收单元104再将结果传给数据处理单元101，数据处理单元再次记录下第二首音乐所选择的分数。依次类推，总共播放六首预先选择好的大众较为熟悉的音乐歌曲，数据处理单元计算出对于六首歌曲，测试者所选择的总分数。

最后，信息处理单元101，根据测试者的音乐感知与音乐欣赏的测试结果在显示屏上显示出测试者的听力状况。

相对于现有技术，本发明的听力评估系统能够自动产生多种音频信息给测试者，并根据测试者的选择调整要发送的音频，进而评估测试者对音乐的感知与欣赏能力，可以方便和快捷地测试用户的听力状况，为医生的诊断提供准确和全面的评估信息。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (11)

1.一种听力评估系统，其特征在于：包括数据处理单元、音频产生单元、显示单元和信息接收单元；其中，数据处理单元启动音频产生单元产生音频信号，并同步控制显示单元显示相应的问题；测试者接听音频信号，根据显示单元上的问题，作出回答，输入到信息接收单元；信息接收单元接收测试者输入的信息后发送给数据处理单元，数据处理单元根据测试者所输入的信息，控制音频产生单元调整产生的音频，继续进行测试，并最终得出测试结果。

2.根据权利要求1所述的听力评估系统，其特征在于：所述音频产生单元包括一音高音频产生模块，其可以产生多组不同音高的音频信号。

3.根据权利要求2所述的听力评估系统，其特征在于：所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，调整音高音频产生模块产生音频的音高差。

4.根据权利要求1所述的听力评估系统，其特征在于：所述音频产生单元包括一节律音频产生模块，其可以产生多组不同节律的音频信号。

5.根据权利要求4所述的听力评估系统，其特征在于：所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，调整节律音频产生模块产生音频的节律差。

6.根据权利要求1所述的听力评估系统，其特征在于：所述音频产生单元包括一音色音频产生模块，其可以产生多种不同乐器演奏的音频信号。

7.根据权利要求6所述的听力评估系统，其特征在于：所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，调整音色音频产生模块产生音频的乐器数量。

8.根据权利要求1所述的听力评估系统，其特征在于：所述音频产生单元包括一旋律音频产生模块，其可以产生多首大从熟悉的音乐旋律。

9.根据权利要求8所述的听力评估系统，其特征在于：所述数据处理单元判断测试者输入信息的正确与否，统计选择正确旋律的音频数量。

10.根据权利要求1-10所述的听力评估系统，其特征在于：所述数据处理单元分别根据高音频产生模块、节律音频产生模块、节律音频产生模块和旋律音频产生模块产生音频的测试结果，得出综合评分。

11.根据权利要求10所述的音乐感知与音乐欣赏的评估系统，其特征在于：所述音频产生单元，还包括一音乐产生模块，可以产生多首音乐歌曲。