CN105764018B - 一种基于智能终端的自主验配助听器系统及其方法 - Google Patents

一种基于智能终端的自主验配助听器系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于智能终端的自主验配助听器系统，包括用于实现听力补偿的耳侧助听器和用于实现测听及验配的移动智能终端；耳侧助听器与移动智能终端之间进行无线通信。验配方法是通过问卷及左右耳分别测听获得用户的听力情况，据此作出听力图及用户的听损状况数据，据此生成用户左右耳听力补偿处方得到用户左右耳不同语音频率和不同声音强弱的增益大小，并将这些参数设置在耳侧助听器的硬件上，然后对麦克风接收的语音信号按频率进行分段，并对不同频段的声音采取不同的放大与压缩，采用噪声抑制算法抑制环境和助听器电路产生的噪声；将各频段信号进行合成，最后将合成后的语音信号通过扬声器输出。本发明可以大大降低助听器用户的验配成本。

Description

一种基于智能终端的自主验配助听器系统及其方法
技术领域
本发明属于助听器设计领域，涉及一种通过智能手机与耳侧助听器互联实现集测听、验配、听力补偿于一体的自主验配助听器。
背景技术
中国人口老龄化正在加速发展，2014年中国老年人占总人口的比例已达到15％，到2030年会接近30％，中国将成为世界上老龄化程度最高的国家。党和国家对人口老龄化高度重视，国务院在2015年11月发布的《关于推进医疗卫生与养老服务相结合的指导意见》中要求“推动医疗卫生服务延伸至社区、家庭，推进社区、居家养老，为老年人提供连续性的健康管理服务和医疗服务。”
耳聋是老年人的常见病，严重困扰着众多老年人的养老生活。据统计，在65岁以上老年人群中，患有中度及以上耳聋的比例高达30％。耳聋不但造成患者听不到、听不清，影响生活和工作，更会造成言语处理机能下降和大脑退化，诱发老年痴呆。耳聋虽无特效药物，但可通过配戴助听器来改善听力。
目前助听器的选配和调试都要求患者去医院或听力验配中心，由验配师人工进行听力测试、助听器编程及调试，整个验配过程往往需要老人在子女的陪同下数次往返听力服务机构。但很多老年人行动不便，尤其在道路拥堵、雾霾严重、雨雪天气以及挂号排队等情况下，来回往返的验配方式费时费力、痛苦不便，严重降低了患者的选配意愿和满意度，缩小了助听器服务的覆盖范围，难以满足老年患者居家养老的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种适合居家养老的智能助听器系统及其方法，通过手机应用软件(APP)的测听程序实现听力损失的智能诊断和处方生成，再通过与耳侧助听器的无线互连实现对耳侧硬件的编程和调试。这样老年人足不出户，就可以通过智能手机和助听器完成自主验配和调试，大大降低了用户的验配成本，提高了用户满意度。此外，患者的听力损失情况还能通过智能手机上传至中心数据库，为政府和卫生系统对老年人听力健康情况的监控和干预提供决策依据。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于智能终端的自主验配助听器系统，包括用于实现听力补偿的耳侧助听器，所述耳侧助听器包括结构相同的左耳侧助听器和右耳侧助听器，所述耳侧助听器包括电源、麦克风、数字信号处理器、扬声器和一无线收发器；该助听器系统还包括用于实现测听及验配的移动智能终端，所述移动智能终端包括电源、处理器芯片、内存芯片和射频收发机，所述内存芯片内安装有由处理器芯片控制的用于测听及验配的应用程序；所述耳侧助听器的无线收发器与所述移动智能终端的射频收发机之间进行无线通信。
其中，所述左耳侧助听器和右耳侧助听器为耳背式助听器、耳内式助听器和耳道式助听器中的一种。所述移动智能终端为智能手表、平板电脑、可穿戴计算机和智能手机中的一种。
上述基于智能终端的自主验配助听器的方法，包括以下步骤：
步骤一、所述移动智能终端的处理器芯片通过问卷及左右耳分别测听获得用户的听力情况，包括：用户左右耳的听阈测试和不舒适阈测试，从而获得用户在不同频率以及不同声音强度下的认知能力；所述移动智能终端的处理器芯片根据测试结果作出听力图，并得出用户的听损状况数据，并将该听损状况数据存储到所述移动智能终端的内存芯片中，处理器芯片据此生成用户左右耳听力补偿处方，进而得到用户左右耳不同语音频率和不同声音强弱的增益大小，并将这些参数通过无线通信方式传递给耳侧助听器的无线收发器；
步骤二、耳侧助听器的无线收发器将接收到的参数设置在左耳侧助听器和右耳侧助听器的硬件上，包括：耳侧助听器的数字信号处理器对麦克风接收的语音信号进行信号处理，将声音信号按频率进行分段，并对不同频段的声音采取不同的放大与压缩，同时，采用噪声抑制算法抑制环境和助听器电路产生的噪声；将各频段信号进行合成，最后将合成后的语音信号通过扬声器输出。
进一步讲，该方法中，所述移动智能终端的射频收发机与政府或医疗机构的服务器之间进行无线通信，将存储在所述移动智能终端的内存芯片中的用户听损状况数据通过无线网络上传至政府或医疗机构服务器的数据库中。
本发明的有益效果是：本发明采用移动智能终端就可以实现助听器的适配，例如，可以方便的通过手机应用软件(APP)的测听程序实现听力损失的智能分析，并制定听力补偿方案，再通过与耳侧助听器的无线互连实现对耳侧助听器硬件的调试。这样助听器用户，尤其是老年人或行动不便者可以足不出户，就能通过智能手机和助听器完成自主验配和调试，大大降低了用户的验配成本，提高了用户满意度。此外，反应用户听损状况的数据还能通过智能手机上传至政府或是医疗机构的中心数据库，为政府和卫生系统对老年人听力健康情况的监控和干预提供决策依据。
附图说明
图1是本发明基于智能终端的自主验配助听器系统示意图；
图2是图1所示基于智能终端的自主验配助听器系统的结构框图；
图3是本发明自主验配助听器的方法中移动智能终端实现测听及验配的工作流程图；
图4是本发明自主验配助听器的方法中耳侧助听器实现听力补偿的工作流程图。
具体实施方式
本发明的设计目的是能够实现自主验配的智能助听器，具体分为移动智能终端的APP软件开发和耳侧助听器的硬件开发。其中，移动智能终端的APP主要完成测听、处方生成和助听器参数配置等功能，耳侧助听器主要完成听力补偿、噪声抑制等语音信号处理功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
本发明提出的一种基于智能终端的自主验配助听器系统，如图1所示，包括用于实现听力补偿的耳侧助听器和用于实现测听及验配的移动智能终端。所述耳侧助听器主要完成声/电、电/声转换，以及听力补偿、噪声抑制等语音信号处理功能。所述移动智能终端通过应用程序APP完成测听、处方生成和助听器参数配置等功能。
如图2所示，所述耳侧助听器包括结构相同的左耳侧助听器和右耳侧助听器，所述左耳侧助听器和右耳侧助听器为耳背式助听器、耳内式助听器和耳道式助听器中的一种；所述耳侧助听器包括电源、麦克风、数字信号处理器、扬声器和一无线收发器；其中，麦克风将声音信号转换为电信号，数字信号处理器(DSP)对数字化的电信号进行信号放大、噪声抑制等处理，处理后的电信号最后由扬声器发出刺激鼓膜，产生听觉。所述移动智能终端为智能手表、平板电脑、可穿戴计算机和智能手机等具有运算处理功能的移动智能设备中的一种。所述移动智能终端包括电源、处理器芯片、内存芯片和射频收发机，所述电源由腔体内的纽扣状锌空电池供电。所述内存芯片内安装有由处理器芯片控制的用于测听及验配的应用程序APP；所述射频收发机采用诸如低功耗蓝牙等实现。所述耳侧助听器的无线收发器(如蓝牙/蓝牙低功耗模块)与所述移动智能终端的射频收发机之间进行无线通信。实现移动智能终端APP通过耳侧助听器的测听流程，以及移动智能终端APP对耳侧助听硬件的编程和调试。
采用上述基于智能终端的自主验配助听器系统实现自主验配助听器的方法，步骤如下：
如图3所示，所述移动智能终端上应用程序APP的工作流程主要包括听损情况的测试(测听)、补偿处方的运算(即利用左右耳补偿处方公式计算，该补偿处方的运算属于本技术领域的公知常识，在此不再赘述)以及对耳侧助听器参数的配置。其中测听过程包括问卷测试和纯音测听法，以获取用户在不同频段的听损情况，问卷是测试的一方面，问卷过后还需要对左右耳分别进行不同频率和不同强度的纯音测听，问卷和左右耳分别测听是两种并列关系的测试。所述移动智能终端的处理器芯片通过问卷形式测试用户的听力情况，包括：用户左右耳的听阈测试和不舒适阈测试，以考察并获得用户在不同频率以及不同声音强度下的认知能力；之后，所述移动智能终端的处理器芯片根据测试结果作出听力图及反应用户听损情况分析的听损状况数据，并将该听损状况数据存储到所述移动智能终端的内存芯片中，处理器芯片据此生成用户左右耳听力补偿方式，进而得到用户左右耳不同语音频率和不同声音强弱的增益大小，并将这些参数通过无线通信方式传递给耳侧助听器的无线收发器，并在耳侧助听器的硬件上进行设置。
如图4所示为耳侧助听器的工作流程，主要包括：耳侧助听器的无线收发器将接收到的参数设置在左耳侧助听器和右耳侧助听器的硬件上，即耳侧助听器的无线收发器通过无线通信方式接收移动智能终端传来的配置参数，然后耳侧助听器的数字信号处理器将麦克风接收的语音信号进行信号处理，通过听力补偿算法将声音信号按频率进行分段，以便针对各频段的声音特点及使用者的听力损失情况，对不同频段的声音采取不同的放大与压缩，有针对性的对使用者的听损情况进行补偿；同时，采用噪声抑制算法抑制环境和助听器电路产生的噪声，提高语音信号的信噪比，以期最大化使用者的听觉识别率和舒适度。最后将各频段信号进行合成，将合成后的语音信号通过扬声器发送出来。
该方法中，所述移动智能终端的射频收发机与政府或医疗机构的服务器之间进行无线通信，将存储在所述移动智能终端的内存芯片中的用户听损状况数据通过无线网络上传至政府或医疗机构服务器的数据库中，方便政府和医疗机构对老年听力健康的监控和决策。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种基于智能终端的自主验配助听器系统，包括用于实现听力补偿的耳侧助听器，所述耳侧助听器包括结构相同的左耳侧助听器和右耳侧助听器，所述耳侧助听器包括电源、麦克风、数字信号处理器和扬声器；其特征在于:
所述耳侧助听器还包括一无线收发器；
该助听器系统还包括用于实现测听及验配的移动智能终端，所述移动智能终端包括电源、处理器芯片、内存芯片和射频收发机，所述内存芯片内安装有由处理器芯片控制的用于测听及验配的应用程序，所述应用程序的工作流程包括听损情况的测试、补偿处方的运算以及对耳侧助听器参数的配置；
所述耳侧助听器的无线收发器与所述移动智能终端的射频收发机之间进行无线通信。
2.根据权利要求1所述基于智能终端的自主验配助听器系统，其中，所述左耳侧助听器和右耳侧助听器为耳背式助听器、耳内式助听器和耳道式助听器中的一种。
3.根据权利要求1所述基于智能终端的自主验配助听器系统，其中，所述移动智能终端为智能手表、平板电脑、可穿戴计算机和智能手机中的一种。
4.一种基于智能终端的自主验配助听器的方法，其特征在于，采用如权利要求1-3中任一所述基于智能终端的自主验配助听器系统，并包括以下步骤：
步骤一、所述移动智能终端的处理器芯片通过问卷以及左右耳的分别测听获得用户的听力情况，包括：用户左右耳的听阈测试和不舒适阈测试，从而获得用户在不同频率以及不同声音强度下的认知能力；所述移动智能终端的处理器芯片根据测试结果作出听力图，并得出用户的听损状况数据，并将该听损状况数据存储到所述移动智能终端的内存芯片中，处理器芯片据此生成用户左右耳听力补偿处方，进而得到用户左右耳不同语音频率和不同声音强弱的增益大小，并将这些参数通过无线通信方式传递给耳侧助听器的无线收发器；
步骤二、耳侧助听器的无线收发器将接收到的参数设置在左耳侧助听器和右耳侧助听器的硬件上，包括：耳侧助听器的数字信号处理器对麦克风接收的语音信号进行信号处理，将声音信号按频率进行分段，并对不同频段的声音采取不同的放大与压缩，同时，采用噪声抑制算法抑制环境和助听器电路产生的噪声；将各频段信号进行合成，最后将合成后的语音信号通过扬声器输出。
5.根据权利要求4所述一种基于智能终端的自主验配助听器的方法，其特征在于，所述移动智能终端的射频收发机与政府或医疗机构的服务器之间进行无线通信，将存储在所述移动智能终端的内存芯片中的用户听损状况数据通过无线网络上传至政府或医疗机构服务器的数据库中。
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