CN107569236A - 一种多功能听力测试和助听系统及其听力测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能听力测试和助听系统及其听力测试方法，包括系列化助听装置、听力测试与助听平台及助听云处理系统；所述系列化助听装置与所述听力测试与助听平台通过网络传输连接，所述听力测试与助听平台与所述助听云处理系统通过网络传输连接。本发明针对有听力障碍的人群，使用无线和有线等多种方式，进行听力的测试和配置。该方法的优点不仅可以兼容原有的听力测试设备和场所；同时为了简化听力测试和配置步骤，通过便携式的听力测试和助听装置接入现有的以太网或无线网络，再通过网络接入后方的助听云处理系统，在家或安静的环境中也可实现听力测试和配置，无需再去专门的听力测试机构进行验配。

Description

一种多功能听力测试和助听系统及其听力测试方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种多功能听力测试和助听系统及其听力测试方法。

背景技术

在以往的听力测试中，需要采用专用的听力设备来测试人们的听力，或者需要到专门的听力测试机构，很不方便。而随着无线网络和有线网络的不断普及，可以将听力测试和助听装置连接无线或有线网络，使之与具备大数据处理能力和海量处理库的助听云处理系统连接，在家或安静的环境就可以实现耳朵听力的测试。

发明内容

发明目的：本发明针对有听力故障的人群，采用无线和有线等多种方式，不仅可以兼容原有的听力测试设备和场所，在家或安静的环境也可以实现耳朵听力的测试，极大提高了听力验配的简易性。

技术方案：

一种多功能听力测试和助听系统，包括系列化助听装置、听力测试与助听平台及助听云处理系统；所述系列化助听装置与所述听力测试与助听平台通过网络传输连接，所述听力测试与助听平台与所述助听云处理系统通过网络传输连接；

所述系列化助听装置包括音频信号处理装置和耳机，所述音频信号处理装置对音频信号进行处理，得到患者的听力补偿信号并通过耳机传输给患者；在所述系列化助听装置使用前对其进行参数配置，包括左、右耳的听力增益配置，移频参数配置，环境参数配置，通信参数配置以及语音库配置；所述听力测试与助听平台对用户的听力进行测试；所述助听云处理系统为不同患者的听力补偿参数、环境参数设立数据库，为患者提供个性化的听力验配和健康服务。

所述系列化助听装置的音频信号处理装置包括音频处理与控制模块、音频接口模块、数据接口模块、控制接口模块、电源模块、射频收发模块；

所述音频处理与控制模块对音频信号进行噪声抑制、宽动态范围压缩、移频和自动增益控制处理；所述音频接口模块输出外部音频信号和输出处理后的音频信号；所述数据接口模块提供网口、USB及串口接口，用于交换数据；所述控制接口模块将外部的测试、助听按键信息提供给音频处理与控制模块，由音频处理与控制模块进行相应的处理；所述电源模块用于提供各模块的供电电压；所述射频收发模块实现系列化助听装置间的无线语音传输。

所述音频处理与控制模块由FPGA、DSP或专用的助听数字信号处理芯片组成；所述音频接口模块由音频放大电路、AD芯片或震荡器组成；所述射频收发模块采用远距离射频收发模块或近距离射频收发模块，所述近距离射频收发模块采用蓝牙、Zigbee、Lora、WIFI技术进行数据和音频信号传输，所述远距离射频收发模块采用Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G技术进行数据和音频信号传输。

所述噪声抑制采用谱减法、自适应噪声消除法、多通道降噪、自适应波束形成算法进行处理。

所述听力测试与助听平台包括依次连接的显示单元、控制接口单元、功率控制单元、信号控制单元和网络传输单元；

所述显示单元显示各种设置参数和听力测试结果；所述控制接口单元提供串口、并口、网口、USB口常用的数据接口以及提供常用的音频输出接口，同时将数据刻录到CD、DVD多媒体介质中；所述功率控制单元用于各种音频信号的放大及输出等级的放大，所述信号控制单元产生听力测定所需的各种电信号；所述网络传输单元分为无线网络传输和有线网络传输两种，无线网络通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA或4G\5G接入无线网络，有线网络通过以太网接入到有线网络中。

所述功率控制单元根据测听需要，按照每档0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、5dB间隔调节听力计的听力级，以满足测量不同听力损失的需要。

所述听力测试与助听平台采用专用的听力分析仪；所述显示单元采用LCD、数码管或OLED显示模块，所述控制接口单元采用串口、并口、网口、USB口、音频AD接口芯片、震荡器以及CPU芯片；所述CPU芯片通过选择气导或骨导模式，分别控制音频AD接口芯片或震荡器；当控制音频AD接口芯片时，产生125-100KHz频率范围内各种音频信号输出，产生纯音和脉冲音；当控制震荡器时，产生振动信号；从而分别进行气导、骨导检测；CPU芯片控制显示单元，输出听力数据；提供RS232、网口、并口、USB口连接到计算机，进行听力图编辑功能；提供并口、USB口连接到打印机，实现曲线图的打印功能；所述网络传输单元通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G无线通信模块接入无线网络，或通过以太网接口接入到有线网络中，实现与系列化助听装置和助听云处理系统的数据通信。

所述助听云处理系统包括云处理平台；所述云处理平台包括系统管理模块、服务管理模块、业务管理模块、验配专家系统和听力数据库；

所述系统管理模块提供权限管理、用户管理和维护管理；所述权限管理根据使用权限，用户访问自己被授权的资源，支持听力健康数据隐私保护与知识共享，使用分布式匿名化技术保护用户隐私；所述用户管理对使用用户和系统维护人员进行注册、登机和管理等服务；所述维护管理对云处理平台中各种设备进行维护和安全使用；

所述服务管理模块提供案例管理、质量管理和设备管理业务；所述案例管理业务负责对各个用户的听力测试、验配和设备售后情况进行记录、保存和管理；所述质量管理业务负责追踪验配质量的程序，提供必要情况下的纠正措施；所述设备管理业务负责对各用户的设备进行管理；

所述业务管理模块提供听力诊断和数据显示业务；所述听力诊断业务对各用户的听力诊断结果进行分析，并提供解决方案；所述数据显示业务显示用户的所有听力数据，收集用户的反馈意见和用户对服务的评价；

所述验配专家系统提供各种验配的咨询和技术支持业务；包括听力咨询系统、效果评估系统、康复指导和培训指导；所述听力咨询系统为使用和验配的听力用户提供相应的咨询，帮助用户适应助听器，在必要的情况下对助听器的设置进行进一步的调试；所述效果评估系统评估助听器对用户的效果，同时对该数据进行保存；所述康复指导用于长期存在较重听力损失的用户，通过听觉培训取到良好的助听效果；所述培训指导用于培训验配师或其它有资格的助听器供应部门；

所述听力数据库包括测试语音文件库、个体听力参数库、多环境参数库、多语种数据库以及个体数据库；所述测试语音文件库提供各种助听的音频和文件；所述个体听力参数表存储每个人的听力参数；所述多环境参数库提供安静环境和噪声环境下的噪声抑制参数；所述多语种数据库提供各种需要翻译的语音文件库，用于实时语音翻译；所述个体数据库提供根据每个人的听力参数和环境参数而调整的测试语音文件、翻译的语音文件以及在使用过程中提供的语音文件。

一种听力测试方法，包括：

(1)当采用系列化助听装置进行听力测试时，用系列化助听装置自行产生测试音频或振动信号；

其中由系列化助听装置分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试；持续时间根据需要调整，同时进行纯音骨导测听；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑系统中系列化助听装置和测试耳机音频频响值，将之前获取的系列化助听装置和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；

所述系列化助听装置进行显示、模式选择、控制频率、音量增减和左右耳选择，并将补偿值进行保存，存放在系列化听力装置中；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中；

(2)当使用系列化助听装置和听力测试与助听平台进行听力测试时，由听力测试与助听平台产生音频测试信号，再通过无线或有线方式传输给系列化助听装置，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且采用打印每个频点值的方法进行保存；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(3)当使用系列化助听装置、听力测试与助听平台以及助听云处理系统进行听力测试时，由助听云处理系统产生音频测试信号，通过无线或有线方式传输给听力测试与助听平台，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，助听云处理系统将各频点的衰减值进行保存，并由助听云处理系统中的专家系统进行设置；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段值，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(4)当采用听力测试与助听平台进行听力测试时，用听力测试与助听平台自行产生测试音频信号；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑听力测试与助听平台测试耳机音频频响值，将之前获取的耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；

其中听力测试与助听平台提供显示控制频率和音量的增减，并将补偿值进行保存，并存放在系列化助听装置中；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(5)当采用听力测试与助听平台和助听云处理系统进行听力测试时，由听力测试与助听平台分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试；持续时间根据需要调整，同时进行纯音骨导测听；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL、或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑系统中助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频频响值，将之前获取的助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；最后由听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且采用打印每个频点值的方法进行保存；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中。

有益效果：本发明主要针对有听力障碍的人群，使用无线和有线等多种方式，进行听力的测试和配置。该方法的优点不仅可以兼容原有的听力测试设备和场所；同时为了简化听力测试和配置步骤，通过便携式的听力测试和助听装置接入现有的以太网或无线网络，再通过网络接入后方的助听云处理系统，在家或安静的环境中也可实现听力测试和配置，无需再去专门的听力测试机构进行验配。

附图说明

图1为多功能听力测试系统组成示意图。

图2为系列化助听装置组成示意图。

图3为音频处理示意图。

图4为听力测试和助听平台组成示意图。

图5为听力测试与助听平台主要功能模块组成示意图。

图6为专用听力分析仪主要功能模块示意图。

图7为云处理平台组成示意图。

图8为听力测试模式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明由系列化助听装置、听力测试与助听平台和助听云处理系统组成，其中系列化助听装置主要提供听力患者听力补偿信号，听力测试与助听平台主要用于对患者的听力进行测试，助听云处理系统主要用于为不同患者的听力补偿参数、环境参数设立数据库，使得不同佩戴者在特定的环境下，能够享受到助听功能在软硬件有限的支持下发挥出的最强效果。多功能听力测试和配置系统组成如图1所示。

系列化助听装置由专用的音频信号处理装置、有线耳机、无线耳机等组成，可以通过无线连接或有线连接等给听力患者听力补偿信号，系列化助听装置组成如图2所示，音频信号处理装置可以由音频处理与控制模块、音频接口模块、数据接口模块、控制接口模块、电源模块、远距离射频收发模块(选配)和近距离射频收发模块(选配)等组成。

其中音频处理与控制模块由FPGA、DSP或专用的助听数字信号处理芯片等组成，近距离射频收发模块可以采用蓝牙、Zigbee、Lora、WIFI等技术进行数据和音频信号传输，远距离射频收发模块可以采用Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G等远距离通信模块组成，该模块可以实现系列化助听装置间的无线语音传输。音频接口模块可以接入麦克风(单个或阵列)、有线耳机等，输出外部音频信号和输出处理后的音频信号，用于实现气导或骨导信号输出，主要由音频放大电路、AD芯片或震荡器等组成。

音频处理与控制模块用于对音频信号进行处理，具有噪声抑制、宽动态范围压缩、移频、自动增益控制等功能。其中噪声抑制技术采用数字信号处理方法，分辨出噪声并将其抑制，提高辨别语言的能力。噪声抑制可以采用谱减法、自适应噪声消除法、多通道降噪、自适应波束形成等算法。谱减法从带噪语音估值中减去噪声频谱估值，而得到纯净语音的频谱；自适应噪声消除法利用自适应信号处理技术把含噪语音中的噪声检测出来，用含噪语音减去检测出来的噪声，达到语音增强；多通道降噪技术利用各通道信号之间的相关性来进行语音增强，提高了噪声估计的准确性；自适应波束形成法采用麦克风阵列，利用目标语音和干扰在空间的差异，以及各麦克风信号的相关性，通过波束形成方法对来波方向上的语音信号进行增强，对噪声和干扰进行抑制。

宽动态范围压缩技术根据患者听力损伤的情况对于不同频段加以不同的放大处理，对不同频率成分使用不同的压缩比，最后将不同频率的声音段合成在一起，形成完整的声音。多通道不同的压缩比率使听力补偿更吻合患者听力损失情况，不同频率段用不同的放大比，使患者可以很舒适的感受到声音。宽动态范围压缩方法也可以采集某些特征频率上的听阈值，并把这些离散的听阈范围点连接，估计出患者的完整的听力曲线，并把特征频率点看成各通道的中心频率，对每个通道进行补偿。

移频技术根据不同患者的听觉域不同的变换范围，把原有的语音频谱压缩到患者的听觉范围内。移频方法一即将高频声音移动到较低的频率处，并与原来未处理的低频信号相加；或者采用频率压缩的技术，沿着频率坐标压缩，改善语音质量和理解度。

自动增益控制技术使语音信号的增益自动地随信号强度而调整，可利用线性放大和压缩放大的有效组合，实时调整助听器的输出信号，从而达到信号的平稳输出。

耳鸣抑制方法主要用来治疗耳鸣,当患者出现耳鸣状况时,该模块可以产生高斯白噪声,利用高斯白噪声掩蔽掉耳鸣声。在音频处理与控制模块中，增加一个高斯白噪声处理软件，从而开启声音生成算法进行耳鸣掩蔽。

音频处理与控制模块的音频信号处理流程如图3所示。

同时音频处理与控制模块还可以产生各种测试音频信号。数据接口模块可以提供网口、USB、串口等接口，用于交换数据。控制接口模块可以将外部的测试、助听等按键信息提供给音频处理与控制模块，由音频处理与控制模块进行相应的处理。电源模块用于提供各模块的供电电压。无线耳机可以通过蓝牙等技术与近距离射频收发模块进行通信，获得补偿后的音频信号，并转换成相应的气导或骨导信号。有线耳机可以通过音频线与音频接口模块相连，获得补偿后的气导或骨导信号。

如图4所示，听力测试与助听平台可以采用专用的听力分析仪或带有听力测试和助听软件的PC机或手机，该模块的主要功能模块如图5所示。

该平台主要由显示单元、控制接口单元、功率控制单元、信号控制单元和网络传输单元等组成。其中显示单元用于显示各种设置参数和听力测试结果；控制接口单元用于提供串口、并口、网口、USB口等常用的数据接口以及提供常用的音频输出接口，同时可以将数据刻录到CD、DVD等多媒体介质中，同时可以外接打印机等；功率控制单元主要用于各种音频信号的放大及输出等级的放大，信号控制单元主要产生听力测定所需的各种电信号，如不同频率的纯音、脉冲音、掩蔽噪声等；网络传输单元可以分为无线网络传输和有线网络传输两种，无线网络可以通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G等远距离无线通信手段接入无线网络，有线网络主要通过以太网等接入到有线网络中。

听力测试与助听平台可在控制接口单元外接扬声器、气导耳机或骨导耳机等，可以产生气导型、骨导型等输出信号；在网络传输单元处接入网络连接系列化助听装置或助听云处理系统等，进行听力测试。该平台先是由网络传输单元获得音频信号，或者信号控制单元自身产生125Hz-100KHz各种音频测试信号；对于语言听力计的测试功能，由网络传输单元获得语言测试信号，或者信号控制单元自身产生各种语言测试信号；功率控制单元可以根据测听需要，按照每档0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、5dB等间隔来调节听力计的听力级，以满足测量不同听力损失的需要。

(一)、当使用专用的听力分析仪时，平台可以使用DSP、FPGA或CPU等核心数字处理模块。所述显示单元采用LCD、数码管或OLED显示模块，所述控制接口单元采用串口、并口、网口、USB口、音频AD接口芯片、震荡器以及CPU芯片；所述CPU芯片通过选择气导或骨导模式，分别控制音频AD接口芯片或震荡器；当控制音频AD接口芯片时，产生125-100KHz频率范围内各种音频信号输出，产生纯音和脉冲音；当控制震荡器时，产生振动信号；从而分别进行气导、骨导检测；CPU芯片控制显示单元，输出听力数据；提供RS232、网口、并口、USB口连接到计算机，进行听力图编辑功能；提供并口、USB口连接到打印机，实现曲线图的打印功能；所述网络传输单元通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G无线通信模块接入无线网络，或通过以太网接口接入到有线网络中，实现与系列化助听装置和助听云处理系统的数据通信。

专用听力分析仪的主要功能模块示意图如图6所示。

(二)、当使用以手机、PAD等为主的载体时，使用Android、iOS、WP等操作系统，在各种操作系统中运行听力测试和助听APP等软件，其中APP软件分别实现信号选择、听力曲线图显示、功率选择和网络传输等功能。其中信号源选择主要分为以下的几个功能：听力测试方式选择、左右耳选择、频率选择以及音量选择。

(三)、当使用以PC机、笔记本等为主的载体时，可以使用Windows等操作系统，采用VC等工具进行编写各种处理功能软件，分别实现信号选择、听力曲线图显示、功率选择和网络传输等功能。其中系统分别提供串口、网口、USB口等接口。

助听云处理系统可以提供每个用户定制化的语音配置数据和情景参数等，为广大用户听力验配提供智能化、大数据技术支持，可以弥补专业助听器验测和验配的不足，更有利于和患者沟通。

助听云处理系统提供用户高可靠性、高安全性、低成本高效的个性化听力验配和健康服务。该系统由网络传输单元和云处理平台等组成，其中网络传输单元可以实现助听云处理系统，听力测试与助听平台、系列化助听装置之间的有线或无线传输。云处理平台分为系统管理、服务管理、业务管理、验配专家系统和听力数据库等几部分组成，如图7所示。云处理平台主要在高性能计算机和服务器上运行。

其中系统管理可以提供权限管理、用户管理和维护管理等业务；权限管理根据使用权限，用户访问自己被授权的资源，支持听力健康数据隐私保护与知识共享，使用分布式匿名化技术保护用户隐私。用户管理可以对使用用户和系统维护人员进行注册、登机和管理等服务。维护管理可以对系统中各种设备进行维护和安全使用等。

服务管理可以提供案例管理、质量管理和设备管理等业务；案例管理负责对各个用户的听力测试、验配和设备售后等情况进行记录、保存和管理；质量管理负责追踪验配质量的程序，提供必要情况下的纠正措施，保护用户利益，提高满意度。设备管理负责对各用户的设备进行管理。

业务管理可以提供听力诊断和数据显示等业务；听力诊断用于对各用户的听力诊断结果进行分析，并提供解决方案；数据显示用于显示用户的所有听力数据，收集用户的反馈意见、和用户对服务的评价等。

验配专家系统可以提供各种验配的咨询和技术支持等业务。主要由听力咨询系统、效果评估系统、康复指导、培训指导等组成；听力咨询系统主要是为使用和验配的听力用户提供相应的咨询，帮助用户适应助听器，在必要的情况下对助听器的设置进行进一步的调试。效果评估系统用于评估助听器对用户的效果，同时对该数据进行保存；康复指导用于长期存在较重听力损失的用户，通过听觉培训取到良好的助听效果。培训指导用于培训验配师或其它有资格的助听器供应部门。

听力数据库包括测试语音文件库、个体听力参数库、多环境参数库、多语种数据库以及个体数据库；测试语音文件库用于提供各种助听的音频和文件；个体的听力参数表可以存储每个人的听力参数如左右耳的听力补偿值、移频频率等；多环境参数库用于提供安静环境、噪声环境等环境下的噪声抑制参数等；多语种数据库用于提供各种需要翻译的语音文件库，如中英文翻译文件库、普通话与少数民族语音(方言)、外语之间的相互翻译等，用于实时语音翻译。个体数据库用于提供根据每个人的听力参数、环境参数等不同而调整的测试语音文件、翻译的语音文件以及在使用过程中提供的如语音导航、广播等语音文件等。

听力数据库提供各位用户的听力数据的标准化管理，稳定可靠的数据存储和交换技术，同时可以提供亿万级并发的实时响应和高效精准的多集群海量数据实时检索查询功能，具有高可扩展性。在听力数据库中，可以产生和存储各种语音源信号，再通过网络发送给听力测试与助听平台，由听力测试与助听平台进行参数测试。同时由听力测试与助听平台获取的补偿参数等，再通过网络送给助听云处理系统进行保存。另外可以实现多个场景下的参数配置，及时通过网络下发给听力测试与助听平台、系列化助听装置。听力数据库中可以保存多语种语音数据库，用于实时的语音翻译处理。

系列化助听装置在使用前进行参数配置，包括左、右耳的听力增益配置，移频参数配置，环境参数配置，通信参数配置以及语音库配置。

左、右耳的听力增益配置：采用多通道技术，将人耳可听频段分为多段，因此把外界的声音按频率细分成多个波段和通道，并对每个波段和通道的信号进行不同的处理，每个频段选取一个中心频率，并参考耳蜗临界频率带频响特性设计带通滤波器(如WOLA滤波器、正交镜像滤波器组等)，以符合耳蜗的生理特性，这样多个带通滤波器加上对应的增益系数构成一条补偿曲线，不同输入声压级对应的多条补偿曲线就构成了患耳的整个频响特性图，从而保证配戴者听到更清晰、更逼真的声音，提高左右耳听力补偿效果。耳蜗临界频率带频响特性根据具体的测听情况进行计算。

移频参数配置：将已有的音频频谱压缩到患者的听觉频率范围，需要将患者的听觉频率范围发送给系列化助听装置，由系列化助听装置进行参数配置，同时对先将音频信号转换成频域信号，并采用移频方法一即将高频声音移动到较低的频率处，并与原来未处理的低频信号相加；或者采用频率压缩的技术，沿着频率坐标压缩。接着将频域处理后的信号转换成时域信号送出。

环境参数配置：针对人耳在安静环境、噪声环境、极度嘈杂环境等不同环境下的响应，采用不同的降噪处理程序，每套程序适应一种环境，进入不同环境时借助于环境识别技术识别出环境，或者采用手动切换等方式，调用不同的程序，达到最优的聆听效果。具体流程为：首先进行实时声压级测量和计算，选择相应的环境，然后调用相应的补偿系数和计算噪声门限，由系列化助听装置保存参数并实时进行降噪和听力补偿。

通信参数配置：对系列化助听装置的网络地址等通信参数进行编号和配置，实现其无线组网通信的功能。

语音库配置：对系列化助听装置的语音识别模式等进行配置，可以选择多种语音库进行听力测试或翻译。具体为：由听力测试与助听平台或助听云处理系统对患者的各种参数进行配置，并将该参数通过无线和有线网络送给系列化助听装置。

听力测试模式用于对用户进行听力测试，获取左右耳的听力曲线等。可以分为以下几种情况，如图8所示。

1、当采用系列化助听装置，可以用系列化助听装置自行产生测试音频或振动信号；

其中由系列化助听装置分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试。持续时间可以调整，同时可以进行纯音骨导测听。通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL、Libby等国际通用的验配公式，推算出患者的听力补偿曲线。接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准要考虑系统中系列化助听装置和测试耳机音频频响值，将之前获取的系列化助听装置和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值。

系列化助听装置可以提供显示、模式选择、控制频率、音量增减和左右耳选择等，并将补偿值进行保存，存放在系列化听力装置中，这样在下次使用时可以实时进行左右耳的补偿。同时可以进行移频测试，分别可以测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中。

2、当使用系列化助听装置和听力测试与助听平台时，由听力测试与助听平台产生音频测试信号，再通过无线或有线方式传输给系列化助听装置，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且可以采用打印每个频点值的方法进行保存。同时可以进行移频测试，分别可以测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中。

3、当使用系列化助听装置、听力测试与助听平台和助听云处理系统时，由助听云处理系统产生音频测试信号，通过无线或有线方式传输给听力测试与助听平台，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，助听云处理系统将各频点的衰减值进行保存，并由助听云处理系统中的专家系统进行设置。同时可以进行移频测试，分别可以测得患者的残余听力频段值，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中。

4、当采用听力测试与助听平台时，可以用听力测试与助听平台自行产生测试音频信号。通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL、Libby等国际通用的验配公式，推算出患者的听力补偿曲线。接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准要考虑听力测试与助听平台测试耳机音频频响值，将之前获取的耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；

其中听力测试与助听平台，可以提供显示控制频率和音量的增减，并将补偿值进行保存，并存放在系列化助听装置中，这样在下次使用时，可以实时进行左右耳的补偿。同时可以进行移频测试，分别可以测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中。

5、当采用听力测试与助听平台+助听云处理系统时，可以用听力测试与助听平台自行产生测试音频信号。由听力测试与助听平台分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试。持续时间可以调整，同时可以进行纯音骨导测听。通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL、Libby等国际通用的验配公式，推算出患者的听力补偿曲线。接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准要考虑系统中助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频频响值，将之前获取的助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值。最后由听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且可以采用打印每个频点值的方法进行保存。同时可以进行移频测试，分别可以测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中。

本发明的多功能听力测试系统可以实时更新存储中的语音、音乐、文件等数据，其中这些数据分为原始的数据和定制的数据(根据每个人不同的听力而定制的数据)，通过将听力数据库文件下载到系列化助听装置中，由系列化助听装置将文件进行补充，同时当系列化助听装置获得各种语音文件时，上传给听力测试与助听平台进行备份。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多功能听力测试和助听系统，其特征在于：包括系列化助听装置、听力测试与助听平台及助听云处理系统；所述系列化助听装置与所述听力测试与助听平台通过网络传输连接，所述听力测试与助听平台与所述助听云处理系统通过网络传输连接；

所述系列化助听装置包括音频信号处理装置和耳机，所述音频信号处理装置对音频信号进行处理，得到患者的听力补偿信号并通过耳机传输给患者；在所述系列化助听装置使用前对其进行参数配置，包括左、右耳的听力增益配置，移频参数配置，环境参数配置，通信参数配置以及语音库配置；所述听力测试与助听平台对用户的听力进行测试；所述助听云处理系统为不同患者的听力补偿参数、环境参数设立数据库，为患者提供个性化的听力验配和健康服务。

2.根据权利要求1所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述系列化助听装置的音频信号处理装置包括音频处理与控制模块、音频接口模块、数据接口模块、控制接口模块、电源模块、射频收发模块；

所述音频处理与控制模块对音频信号进行噪声抑制、宽动态范围压缩、移频和自动增益控制处理；所述音频接口模块输出外部音频信号和输出处理后的音频信号；所述数据接口模块提供网口、USB及串口接口，用于交换数据；所述控制接口模块将外部的测试、助听按键信息提供给音频处理与控制模块，由音频处理与控制模块进行相应的处理；所述电源模块用于提供各模块的供电电压；所述射频收发模块实现系列化助听装置间的无线语音传输。

3.根据权利要求2所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述音频处理与控制模块由FPGA、DSP或专用的助听数字信号处理芯片组成；所述音频接口模块由音频放大电路、AD芯片或震荡器组成；所述射频收发模块采用远距离射频收发模块或近距离射频收发模块，所述近距离射频收发模块采用蓝牙、Zigbee、Lora、WIFI技术进行数据和音频信号传输，所述远距离射频收发模块采用Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G技术进行数据和音频信号传输。

4.根据权利要求1所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述噪声抑制采用谱减法、自适应噪声消除法、多通道降噪、自适应波束形成算法进行处理。

5.根据权利要求1所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述听力测试与助听平台包括依次连接的显示单元、控制接口单元、功率控制单元、信号控制单元和网络传输单元；

所述显示单元显示各种设置参数和听力测试结果；所述控制接口单元提供串口、并口、网口、USB口常用的数据接口以及提供常用的音频输出接口，同时将数据刻录到CD、DVD多媒体介质中；所述功率控制单元用于各种音频信号的放大及输出等级的放大，所述信号控制单元产生听力测定所需的各种电信号；所述网络传输单元分为无线网络传输和有线网络传输两种，无线网络通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA或4G\5G接入无线网络，有线网络通过以太网接入到有线网络中。

6.根据权利要求5所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述功率控制单元根据测听需要，按照每档0.2dB、0.5dB、1dB、2dB、5dB间隔调节听力计的听力级，以满足测量不同听力损失的需要。

7.根据权利要求5所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述听力测试与助听平台采用专用的听力分析仪；所述显示单元采用LCD、数码管或OLED显示模块，所述控制接口单元采用串口、并口、网口、USB口、音频AD接口芯片、震荡器以及CPU芯片；所述CPU芯片通过选择气导或骨导模式，分别控制音频AD接口芯片或震荡器；当控制音频AD接口芯片时，产生125-100KHz频率范围内各种音频信号输出，产生纯音和脉冲音；当控制震荡器时，产生振动信号；从而分别进行气导、骨导检测；CPU芯片控制显示单元，输出听力数据；提供RS232、网口、并口、USB口连接到计算机，进行听力图编辑功能；提供并口、USB口连接到打印机，实现曲线图的打印功能；所述网络传输单元通过Zigbee、Lora、蓝牙、433MHz/315MHz射频模块、GSM、CDMA、WCDMA、4G\5G无线通信模块接入无线网络，或通过以太网接口接入到有线网络中，实现与系列化助听装置和助听云处理系统的数据通信。

8.根据权利要求1所述的多功能听力测试和助听系统，其特征在于：所述助听云处理系统包括云处理平台；所述云处理平台包括系统管理模块、服务管理模块、业务管理模块、验配专家系统和听力数据库；

所述系统管理模块提供权限管理、用户管理和维护管理；所述权限管理根据使用权限，用户访问自己被授权的资源，支持听力健康数据隐私保护与知识共享，使用分布式匿名化技术保护用户隐私；所述用户管理对使用用户和系统维护人员进行注册、登机和管理等服务；所述维护管理对云处理平台中各种设备进行维护和安全使用；

所述服务管理模块提供案例管理、质量管理和设备管理业务；所述案例管理业务负责对各个用户的听力测试、验配和设备售后情况进行记录、保存和管理；所述质量管理业务负责追踪验配质量的程序，提供必要情况下的纠正措施；所述设备管理业务负责对各用户的设备进行管理；

所述业务管理模块提供听力诊断和数据显示业务；所述听力诊断业务对各用户的听力诊断结果进行分析，并提供解决方案；所述数据显示业务显示用户的所有听力数据，收集用户的反馈意见和用户对服务的评价；

所述验配专家系统提供各种验配的咨询和技术支持业务；包括听力咨询系统、效果评估系统、康复指导和培训指导；所述听力咨询系统为使用和验配的听力用户提供相应的咨询，帮助用户适应助听器，在必要的情况下对助听器的设置进行进一步的调试；所述效果评估系统评估助听器对用户的效果，同时对该数据进行保存；所述康复指导用于长期存在较重听力损失的用户，通过听觉培训取到良好的助听效果；所述培训指导用于培训验配师或其它有资格的助听器供应部门；

所述听力数据库包括测试语音文件库、个体听力参数库、多环境参数库、多语种数据库以及个体数据库；所述测试语音文件库提供各种助听的音频和文件；所述个体听力参数表存储每个人的听力参数；所述多环境参数库提供安静环境和噪声环境下的噪声抑制参数；所述多语种数据库提供各种需要翻译的语音文件库，用于实时语音翻译；所述个体数据库提供根据每个人的听力参数和环境参数而调整的测试语音文件、翻译的语音文件以及在使用过程中提供的语音文件。

9.一种应用权利要求1所述的多功能听力测试和助听系统的听力测试方法，其特征在于：包括：

(1)当采用系列化助听装置进行听力测试时，用系列化助听装置自行产生测试音频或振动信号；

其中由系列化助听装置分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试；持续时间根据需要调整，同时进行纯音骨导测听；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑系统中系列化助听装置和测试耳机音频频响值，将之前获取的系列化助听装置和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；

所述系列化助听装置进行显示、模式选择、控制频率、音量增减和左右耳选择，并将补偿值进行保存，存放在系列化听力装置中；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中；

(2)当使用系列化助听装置和听力测试与助听平台进行听力测试时，由听力测试与助听平台产生音频测试信号，再通过无线或有线方式传输给系列化助听装置，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且采用打印每个频点值的方法进行保存；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(3)当使用系列化助听装置、听力测试与助听平台以及助听云处理系统进行听力测试时，由助听云处理系统产生音频测试信号，通过无线或有线方式传输给听力测试与助听平台，然后送给系列化助听装置，进行听力测试；

其中，助听云处理系统将各频点的衰减值进行保存，并由助听云处理系统中的专家系统进行设置；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段值，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(4)当采用听力测试与助听平台进行听力测试时，用听力测试与助听平台自行产生测试音频信号；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑听力测试与助听平台测试耳机音频频响值，将之前获取的耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；

其中听力测试与助听平台提供显示控制频率和音量的增减，并将补偿值进行保存，并存放在系列化助听装置中；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化听力装置中；

(5)当采用听力测试与助听平台和助听云处理系统进行听力测试时，由听力测试与助听平台分别进行125Hz-100KHz各中间频率的音频测试；持续时间根据需要调整，同时进行纯音骨导测听；通过测得患者的听阈、痛阈值和舒适域，根据POGO、NAL、或Libby验配公式，推算出患者的听力补偿曲线；接着进行听力补偿校准，其中听力补偿校准考虑系统中助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频频响值，将之前获取的助听云处理系统、听力测试与助听平台和测试耳机音频响应曲线值加上实测的听力补偿值，即为实际的听力补偿值；最后由听力测试与助听平台将各频点的衰减值进行保存，并且采用打印每个频点值的方法进行保存；同时进行移频测试，分别测得患者的残余听力频段，并将该值和测试音频的频段值保存到系列化助听装置中。