CN108702578B - 执行真耳测量的方法以及测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过测量系统(100)来执行真耳测量的方法。所述测量系统(100)包括：探针元件(1)，其适于被插入个体的耳道(10)中；扬声器(2、2')，其被配置为将样本声音信号递送到所述耳道(10)；至少一个麦克风(3、3')，其被配置为检测对所述样本声音信号的响应，其中，所述探针元件(1)与所述扬声器(2、2')进行声学通信并与所述至少一个麦克风(3、3')协作；以及信号处理单元(4)，其用于基于来自所述麦克风(3、3')的电输入信号来执行对所述样本声音信号的响应的声学测量。所述方法包括以下步骤：a)将所述探针元件(1)放置在距鼓膜(15)的试验距离(dreal)处；b)通过所述扬声器(2、2')在所述耳道(10)中发出至少样本声音信号，通过所述探针元件(1)检测对所述样本声音信号的响应并通过所述信号处理单元(4)测量所述样本声音信号的频谱；c)基于频谱测量结果来估计所述探针元件(1)距所述鼓膜(15)的预测距离(dpred)；d)只有在所述预测距离(dpred)小于第一测量距离阈值的情况下，才提供所述探针元件(1)处在适合于执行真耳测量的目标位置(p目标)处的信息并执行真耳测量。如果不是，则所述方法包括以下步骤：(e)根据所述预测距离(dpred)来确定校正距离(dcorr)；f)根据所述校正距离(dcorr)的指示，指导由操作者对所述探针元件(1)的位置进行调整，从而到达所述探针元件(1)距所述鼓膜(15)的剩余距离(dres)；g)重复迭代从b)至f)的步骤。

Description

执行真耳测量的方法以及测量系统
技术领域
本发明涉及一种通过使用测量系统来执行真耳测量的方法，所述测量系统包括适于被插入个体的耳道中的感测设备(例如探针元件-麦克风组件等)，特别地涉及一种被设计为实现这种感测设备在个体的耳道中的安全且正确的放置的方法。本发明还涉及一种被配置为执行上述方法的真耳测量系统。
本发明涉及装配助听器或听力设备的技术领域，并且允许更舒适且可靠地优化和/或验证给定助听器与助听器用户的耳道和鼓膜的个体特性的装配。
背景技术
术语助听器应被理解为一种被佩戴在人耳附近或直接佩戴在人耳内以改善此人的个体听力的设备。这种改善可以包括通过耳朵保护来防止接收特定声信号。
关于其应用和用户指示，并且根据市场上可用的对应主要解决方案，这样的听力设备可以被佩戴在例如耳后(BTE)、耳内(ITE)或完全在耳内(CIC)。最新的设计发展使得可以获得比完全在耳内(CIC)的听力设备还要小的听力设备，其被恰当地命名为在耳道内隐形(IIC)的助听器。
助听器通常包括：作为电声输入换能器的至少一个麦克风；作为电声输出换能器的至少一个扬声器(通常被称为接收器)；以及与所述麦克风和所述扬声器连接的电子信号处理电路，其用于电子信号的处理和操纵。此电子信号处理电路可以包括模拟或数字信号处理设备。所述元件通常被布置在听力设备的至少一个主壳体或外壳内。电子信号处理电路执行各种信号处理功能。这样的信号处理功能可以包括放大、背景噪声降低、音调控制等。
当前助听器的信号处理功能可以被提供有可调整的操作模式或参数或特性的选项，从而允许用户定制助听器或它们对给定的、可变化的环境条件的及时自适应响应。
发明内容
将认识到，本发明的特征与任何类型的助听器的装配大体上是兼容的。
真耳测量(REM)，例如RECD测量或OEG测量，被执行以优化和/或验证装配。为了获得表示个体的耳道的实际特性的精确且可靠的指示，有必要在耳膜附近放置感测设备，例如探针元件。耳膜也可以被称作鼓膜。通常，探针元件采用探针管的形式，探针管在适于被引入耳道中的开口尖端与连接到麦克风的相对端之间延伸。因此，探针管使在患者的耳道与麦克风之间的声学通信得以建立。
例如，可以经由感测设备(通常以探针管的形式)来测量真耳至耦合器差(RECD)，即测量真耳中的输出与助听器装配和验证过程中使用的2cc耦合器上的输出之间的差。
真耳至耦合器差(RECD)可以被定义为跨在真耳道中测得的声压级(SPL)与替代地在2cc耦合器中由生成相同输出信号的换能器产生的声压级(SPL)之间的频率的以分贝为单位的差。
通常，RECD测量流程包括两个测量：以基于2cc耦合器的测量的形式的第一测量；以及以真耳测量的形式的第二测量。
一方面，2cc耦合器测量是在传统用于助听器装配和验证的相同耦合器上进行的。换能器，例如扬声器，从真耳测量系统将信号递送到2cc耦合器中，并且该系统根据频率来定义信号的声压级(SPL)。
然后，从相同的换能器将相同的信号递送到个体的耳朵中，通常经由相同的感测系统，例如拾取耳道对这样的信号的响应的上述探针管。真耳系统在此实例中直接在个体的耳朵中再次根据频率来测量信号的水平。
实现将探针元件放置在适合于执行真耳测量的距个体的耳道的鼓膜的目标位置处是至关重要的。距鼓膜不超过4毫米的目标位置对这种目的而言是理想的；另外距鼓膜远至6毫米的位置也是可以接受的。探针元件进一步远离鼓膜超过以上量的放置导致测量错误。
然而，如果操作者想要在没有任何引导的情况下将探针管推入到需要定制助听器的患者的耳道中，则这样的流程不仅会导致患者体内的可以理解的不安和不适，而且其还可以证明对于患者而言是危险的。为了患者的安全，必须遵从绝不能触碰鼓膜的条件。
目前，大多数声学家的普遍实践是，避免在第一次放置中进行对探针管在耳道中的插入深度的任何测量，并且替代地经由通过耳镜进行视觉检查来前进。存在试验性的方法，包括小心地将探针管推入随机推入距离，直到在耳膜被撞到时患者发出疼痛信号。US4813430描述了一种非自动化过程，其暗示了探针管与耳膜接触。
还已知的是，通过考虑在探针管开口处感测到的频谱中的缺口来确定探针管与耳膜之间的距离。通常，实际上，缺口或下沉(dip)可在声音信号的频谱中的频率“lambda/4”处观察到。可以建立缺口频率与耳膜距离之间的特定关联。根据此方法，声学家将仍需要注视频谱，解读情况并且基于他的有根据的推测，在管碰撞到耳膜之前停止推管。在EP0326611中公开了利用这种“四分之一波长下沉”来推断距鼓膜的距离。这种解决方案有若干缺点，主要的一个缺点是，声学家或通常而言操作者，必须把他的注意力集中在患者身上，并且同时还要把注意力集中在显示频谱的显示器上。此外，频谱信息还需要被解读并转化成有用的距离信息，这需要经验并且使整个流程为近似估计且有风险。
因此，需要一种通过实现将探针元件放置在适合于执行真耳测量的距个体的耳道的鼓膜的目标位置处的测量系统来执行真耳测量的方法以及相关的测量系统，其通过以下方式来设计：
-不需要假设并人为地重新创建特定初始设置；
-考虑到耳道内的情况，以可控的方式执行对探针元件的插入；
-在耳道中插入和放置探针元件的过程是连续的且自适应的，在所述探针元件的调整和重新定位期间，不停止收集与耳道有关的数据以便估计距鼓膜的预测距离；
-即使在将探针元件插入耳道中期间由经验有限的操作者或临床医生执行对探针元件的操纵，也保证安全；并且
-不要求操作者具备特定背景知识，该过程由算法的执行引导，该算法自动地向操作者提供探针元件的位置需要被调整的安全校正距离的指示。
相应地，本发明的主要目的是提供一种创新的方法来引导操作者将探针元件安全且有效地放置在患者的耳道中的目标位置处，以便执行可靠且精确的真耳测量。
本发明的另一目的是减轻操作者(例如听力学家、临床医生或助手)在为了真耳测量的目的将探针元件放置在耳道中时必须应用特定知识以及做出有根据的推测的压力。当应用根据本发明的方法时，避免了操作者对例如频谱信息的复杂数据的分散注意力的监视和解读，替代地，其向操作者提供关于校正距离或推入距离的清楚且即时的指令和/或反馈，该校正距离或推入距离可以逐渐地被安全应用以到达探测元件的目标位置。
本发明的又一目的是考虑由探针元件本身连续收集和测量的数据的可靠性。事实上，基于这些数据，将完成对距鼓膜的预测距离的后续评估。本方法允许量化接下来的估计预测距离和最终估计校正距离的计算将得到可信赖的结果的可靠性。预测距离的上述计算仅在已经确定(借助于所述探针元件或其他方式在耳道中发出的)样本声音信号表示耳道中的实际情况时才由本发明的算法执行。否则，将继续发出另外的样本声音信号，以用于对其的新的分析。
这些问题通过根据主要权利要求的执行真耳测量的方法和被配置为执行这种方法的相关的测量系统来解决。从属权利要求进一步介绍这种方法和相关系统的特别有利的实施例。
本发明的解决方案基本上要求：通过频谱测量结果来估计探针元件距鼓膜的预测距离；并且只有在这样的预测距离小于阈值的情况下，才提供探针元件处在目标位置处的信息并执行真耳测量；否则，根据预测距离来确定校正距离，通过其来指示对探针元件的位置的调整。迭代的且自适应的该过程继续，直到过特定计算估计到探针元件距鼓膜的剩余距离适合于执行真耳测量。
有利的是，本发明只有当其有用时才执行与上述预测距离和相关的校正距离有关的计算，因为评估到高度的可靠性能够被归属给测量。利用一系列的样本声音信号来识别和说明该过程中的声学或机械干扰。
此外，在几乎不可能以绝对程度的确定性知道操作者已经将探针元件定位在耳道内的情况下，本发明有效地提供了最佳的解决方案来提供这种探针元件相对于鼓膜的最可能的位置。这通过使用探针元件被定位在耳道内的距离值的范围上的概率分布来获得，其中，可以提供给定距离范围内的预定义距离值。
附图说明
现在将表示在参考附图中的具体实施例来更详细地描述本发明的其他目的、特征和优点，其中：
-图1是被设计为根据本发明的工作流工作的测量系统的可能实施例的示意性表示；
-图2是根据本发明的旨在迭代地实现将探针元件放置在距个体的耳道的鼓膜的目标位置处的过程的实施例的一些步骤的示意性表示，该目标位置适合于执行真耳测量；
-图3是根据本发明的一系列步骤的示例的示意性表示，其连续地示出了通过朝向针对探针元件的尖端的目标位置应用相应推入距离或校正距离来调整探针元件的位置的三个阶段；并且
-图4是示出了用于估计距鼓膜的预测距离的特定统计概率分布的示例的图，其示出了这样的预测距离等于距鼓膜的预定义距离值的范围中的每个预定义距离值的概率。
具体实施方式
首先参考图1的示例性实施例，被配置为执行根据本发明的过程的测量系统100包括适于被插入到个体的耳道10中的探针元件1。如通常在真耳测量中所采用的，这样的探针元件1可以采用探针管的形式。优选地，探针元件1包括如图1所示的刻度，或者更一般地被校准以向操作者提供探针元件1(例如相对于耳道10在外耳处的出口20)的位置的调整的变化的指示。
扬声器2被配置为将至少样本声音信号递送到耳道10。在图1中，扬声器2处在耳道10外部。探针元件1以任何速率与扬声器2进行声学通信。还可以提供其他的扬声器以用于发出目的在于耳道10的样本声音信号的目的。通过示例的方式，可以在探针元件1的尖端处，即在探针元件1的被取向为朝向鼓膜15的端部ei处，提供扬声器2'。因此，扬声器2'被配置为借助于探针元件1而被引入耳道内部。
测量系统100还包括被配置为检测对所述至少一个样本声音信号的响应的至少一个麦克风。优选地，如图1所示，测量系统100包括两个麦克风。
第一参考麦克风3'被定位在适合于检测对所述样本声音信号的特定响应的相对于需要装配助听器的个体的解剖结构的一定位置处。
例如，第一参考麦克风3'可以被定位在此个体的脸颊处，或者在此个体的耳朵上面，或者在耳朵侧面。
第二麦克风3优选地被提供为与探针元件1协作。例如，这样的第二麦克风3可以被耦合到所述探针元件1的被取向为远离所述鼓膜15的端部e0。在图1的实施例中，麦克风3以如下方式与探针元件1耦合：对(例如通过诸如声音管和/或电子音频线缆的信号传输装置6)从探针元件1与鼓膜15之间的剩余量传回的声音信号的响应由麦克风3拾取。
麦克风3也可以替代地例如被直接定位在探针元件1的尖端处。如以上介绍的两个麦克风3、3'的提供可以是有利的，因为其保证了扬声器2、2'的灵敏度变化的独立性。
基于来自麦克风3、3'的电输入信号，信号处理单元4通过专用测量软件来执行对样本声音信号的响应的学测量。在图1中，信号处理单元4和麦克风3、3'被包括在壳体5中，壳体5可以被束缚或者用其他方式固定在个体的耳朵上，使得壳体5处于例如个体的脸颊附近。
信号处理单元4的测量软件可以与例如运行在装配计算机系统或装配站7上的装配软件的模块协作，以便实施根据本发明的算法，其旨在实现将探针元件放置在距个体的耳道10的鼓膜15的目标位置p目标，该目标位置适合于执行真耳测量。
图1所例示的测量系统的替代配置是可能的。例如，信号处理功能的至少部分可以被直接并入装配计算机系统或装配站7中。还可以有多于一个信号处理单元，其操作性地与彼此内部连接并与相对于包括麦克风的壳体不同地放置的装配计算机系统或装配站协作。
根据本发明的方法包括将探针元件1放置在距鼓膜15的试验距离处的步骤。参考图2和图3的示例性图示，这样的试验距离已经利用附图标记dreal来指代。
优选地，这样的初步放置是以使探针元件1与耳道10纵向对齐或邻近的方式完成的。在此阶段，探针元件也可以至少部分地被引入耳道10内部。例如，操作者可以初步地以探针元件1大致延伸直到耳道的第一弯曲处的方式放置探针元件1。
优选地，已经预防性地估计了样本声音信号的适当水平。为此目的，测量软件可以已经经由麦克风3测量在探针元件1处的声级并且测量在参考麦克风3'处的声级，并将相关结果提供给装配软件以用于计算声级。
在将探针元件1放置在试验距离dreal处之后，根据本发明的方法包括以下步骤：通过扬声器2、2'在耳道10中至少发出样本声音信号；通过探针元件1检测对所述样本声音信号的响应，并且通过信号处理单元4测量样本声音信号的频谱。
该至少一个样本声音信号优选地在被包括在0Hz到20kHz之间的频率范围内的三倍频级处被测量，优选地在被包括在125Hz到10kHz之间的频率范围内的三倍频级处被测量。然而，与倍频有关的任何其他频率分辨率原则上都是可用的。类似地，可以采用可通过参考麦克风3'和/或通过耦合到探针元件的端部的麦克风3检测到的任何频率范围。
接下来是基于以上执行的频谱测量结果来估计探针元件1距鼓膜15的预测距离dpred的步骤，该步骤优选由装配软件的模块来执行，但也可以通过测量软件直接实施。
只有这样的预测距离dpred小于第一测量距离阈值的情况下，根据本发明的方法才向操作者提供探针元件1处在适合于执行真耳测量的目标位置p目标处的信息。因此，只有在探针元件1与鼓膜15足够接近的上述接近条件下，装配软件才指导操作者结束探针元件1的定位和调整过程，并随后执行真耳测量。替代地，只有在这种接近条件下，装配软件才会自动地执行真耳测量。
如果不是，即如果不满足上述接近条件并且探针元件1不能被认为是处在该目标位置p目标处，则根据本发明的方法包括根据预测距离dpred来确定校正距离dcorr的步骤。
因此，装配软件然后根据校正距离dcorr的指示来指导由操作者对探针元件1的位置进行调整，从而到达探针元件1距鼓膜15的剩余距离dres。
如以上所概述的，然后重复以下步骤：发出至少样本声音信号；通过探针元件1检测相关响应；测量与样本声音信号相对应的频谱；基于测得的频谱来估计预测距离dpred并评估这样的预测距离dpred是否小于第一测量距离阈值。
图2示出了根据本发明的旨在迭代地实现将探针元件放置在适合于执行真耳测量的距鼓膜15的目标位置处的过程的实施例的上述步骤中的一些步骤的示意性例示。具体地，在图2中示出了过程的两次迭代，其具有对在到达预期目标位置的调整过程中鼓膜的两个相继预测距离dpred与dpred new的相应计算。探针元件1最初由操作者放置在距鼓膜的试验距离dreal处。基于如以上所解释的对发出的样本声音信号的分析，对应的预测距离dpred被估计。当不满足dreal小于第一测量距离阈值的条件设定时，该方法根据这样的预测距离dpred和/或其他变量来导出校正距离dcorr。
根据这样的校正距离dcorr的指示，由操作者对探针元件1的位置进行调整后，探针元件1到达距鼓膜15的剩余距离dres处的位置。在此阶段，再次估计对应的新预测距离dpred new，并将其与所述第一测量距离阈值进行比较。结合对校正距离dcorr的计算，至少可以考虑为防止探针元件1触碰鼓膜15而设计的安全阈值d0。
在图3中示意性地且综合地表示了根据本发明的一系列步骤，其连续地示出了通过朝向针对探针元件的尖端的目标位置应用相应校正距离dcorr1、dcorr2和dcorr3来调整探针元件的位置的三个阶段。根据(对应于三个不同的估计的预测距离的)这三个校正距离的连续指示，操作者在被提供有目标位置已经到达的指示之前将探针元件推入三次。
根据本发明的方法还可以包括针对发出的样本声音信号计算相应增益的步骤，所述增益可被指定为真耳探针元件定位增益(缩略词为REPTPG，当探针元件采用探针管的形式时)，其中，所述增益由通过耦合到探针元件1的端部e0的麦克风3测得的声级与通过(例如在要对其进行真耳测量的个体的脸颊处的)参考麦克风3'测得的声级之间的差而得到。
根据本发明的方法优选地包括顺序地发出和顺序地测量一系列的样本声音信号的步骤，其中，信号处理单元4在给定时间间隔处测量顺序样本声音信号中的每个的频谱。
在实践中，扬声器优选地发出连续的声音或噪音，例如连续的所谓白声或粉声(其中，白声当被绘制为频率的线性函数时通常有平坦频谱，而粉噪声的频谱是在对数空间中是线性的)。然而，这种连续的声音可以很容易地被描述为一系列顺序的、离散的样本声音信号，其中的每个信号都跨度相应的离散时间间隔。因此，信号处理单元4实际上也可以测量在相应的离散时间间隔内发出的这些若干样本声音信号的平均。
在根据本发明的方法中，优选地，样本声音信号由测量软件约每64毫秒收集和测量一次，使得收集10个样本声音信号花费0.64秒。因此，在上述采样率下，操作者可以每0.64秒得到一次与测量有关的信息。
对于预测距离dpred的计算，根据本发明的方法优选地依赖于所述系列的样本声音信号(例如相继的10个样本)的真耳探针元件定位增益(也用缩写REPTPG表示，如上所述)的加权平均。
在公式中，如果SamplelD代表样本中的一个；f代表频率；Weight(SamplelD，f)代表多重权重因子的乘积，对于给定的测量样本，可以综合地规定：
REPTPG(SampleID，f)
＝LevelAtProbeTube(SampleID，f)
-LevelAtReferenceMic(SampleID，f)
然后，通过例如跨所有10个SampleID对真耳探针元定位增益的加权平均可以被计算如下：
Figure GDA0002933913880000091
优选地，权重因子用于计算上述加权平均，权重因子考虑以下变量中的至少一个：
-所述系列的样本声音信号的时间序列，其中，基于所述系列的样本声音信号内的时间位置来分配加权因子；和/或
-环境干扰，其中，受环境干扰影响的样本声音信号被分配以比例上较低的权重；和/或
-由操作者对探针元件1的操纵，其中，受该操纵影响的样本声音信号被分配以比例上较低的权重。
有利地，权重可以与收集和测量所述系列的样本声音信号的过程的结束的接近度成比例地增大。因此，较高的权重因子被分配给在时间上接近收集和测量过程的结束的样本声音信号。
优选地，环境干扰和/或操纵基于参考麦克风3'的期望声级与由所述参考麦克风3'测得的实际声级之间的偏差来量化。
替代地，环境干扰和/或操纵可以基于预期真耳探针元件定位增益(REPTPG)与测得的真耳探针元件定位增益(REPTPG)之间的偏差来量化，特别是对于低于400Hz的频率。同样，环境干扰也可以基于单个样本声音信号的真耳探针元件定位增益(REPTPG)与所有样本声音信号的平均REPTPG之间的偏差来量化。
优选地，根据所述权重因子来提供可靠性度量。执行迭代地估计预测距离dpred的步骤，并且如果确定有必要，则只有在这样的可靠性度量针对所述系列的样本声音信号提供高于可靠性阈值的结果的情况下，才执行通过校正距离dcorr进行调整的步骤。
如果可靠性度量针对给定系列的样本声音信号提供低于可靠性阈值的结果，则向操作者提供如下信息：将不会尝试基于所述系列的样本声音信号来估计探针元件1距鼓膜15的预测距离dpred。替代地，操作者被呈现有如下信息：针对新的一系列的样本声音信号将需要重复在耳道10中发出样本声音信号、通过探针元件1检测对样本声音信号的响应并测量所述声音信号的频谱的步骤。
由装配软件对所计算的真耳探针元件定位增益的加权平均AverageREPTPG(f)是否可靠的检查优选地基于以上介绍的权重因子并且通过将得到的可靠性值与阈值进行比较来执行。如果获得的可靠性较低，则这可能意味着操作者正在操纵探针元件，或者来自扬声器2、2'中的信号被环境干扰。
参考第[0039]段的示例，操作者可以每0.64秒获得一次与正在进行的测量有关的信息，其中，该信息可以是：
-测量结果不可靠；或者
-通过导出预测距离dpred来估计探针元件的当前位置并且建议通过校正距离dcorr进行调整；或者
-探针元件被定位为足够接近鼓膜，使得其被认为是已经处在目标位置p目标处。
假设满足上述可靠性条件，根据本发明的方法通过样本声音信号的频谱测量结果来估计探针元件1距鼓膜15的预测距离dpred。
事实上，对探针元件的尖端与鼓膜之间的距离的确定值赋予绝对确定性可以证明是有点冒险的方法，因为它容易出错。
优选地，替代地，根据本方法的预测距离dpred基于预测距离dpred等于距鼓膜的距离值的范围中的每个距离值的统计概率分布来计算。在更具体的实施例中，根据本方法的预测距离dpred可以根据预测距离dpred等于距鼓膜的预定义距离值的范围中的每个预定义距离值或换言之被包括在距鼓膜的距离范围中的一组距离值中的每个距离值的统计概率分布来计算。
因此，考虑探针元件1被定位在特定距离值处的可能性可以呈现更现实的方法。
通过说明根据本发明的优选的(但不是排他的)统计方法的示例，在图4中表示了所计算的探针元件1被定位在距鼓膜的离散数量的可能距离值中的特定位置处的概率。更具体地，在图4中，这样的概率结合一组19个可能位置来估计，这些位置具有针对36毫米的总体伸展(即距鼓膜的距离范围)以2毫米的间隔的距鼓膜15的相应距离。
在图4的情况下，基于距鼓膜15的离散数量的预定义距离值中的每个预定义距离值的概率的知识来实施本发明，预定义距离值是在特定距离范围内被获取/选择的。无论如何，本发明也可以被应用于概率分布是连续的情况，使得概率分布通过概率密度函数来描述。在这些情况下，概率密度连续地描述预测距离dpred呈现包括在距鼓膜的距离范围内的给定值的相关可能性，其中，与包括在所述距离范围中的所有值相关联的概率已经被计算出并且是已知的。
在图4的示例中，该图示出了探针元件在距鼓膜14毫米处的概率为约16％；在距鼓膜16毫米处的概率为约72％；并且在距鼓膜18毫米内的概率为约12％。所有其他可能的探针元件位置具有0％的概率。
优选地，预测距离dpred等于距离值的范围中的每个距离值的统计概率分布的输出基于线性判别分析模型。优选地，针对距鼓膜的离散数量的预定义距离值来确定概率。然而，也可以使用概率密度，其中，针对被包括在距鼓膜的给定距离范围内的每个距离值，概率是已知的。
这种线性判别分析模型包括将与已知的探针元件-鼓膜距离相关的测得的样本声音信号的矩阵应用到发出的样本声音信号的测得的特性的步骤。特别地，优选地，在根据本发明的方法中，将上述矩阵应用到如已经介绍的发出的样本声音信号的真耳探针元件定位增益(REPTPG)，以便获得统计概率分布。在这样的实施例中，可以通过针对不同个体的耳朵的阵列测量针对已知的探针元件位置的REPTPG来导出与已知探针元件-鼓膜距离相关的测得的样本声音信号数据的矩阵。
优选地，预测距离dpred被计算为上述预定义距离值的加权平均，其中统计概率分布用作每个预定义距离值的权值。该操作的结果得到预测距离dpred，其实际上是由探针元件1占据的相对于鼓膜15的最可能的位置。
在图4的具体示例中，考虑了19个可能位置，上述关系综合转化为如下公式：
Figure GDA0002933913880000121
如已经指出的，只有在由此导出的预测距离dpred小于第一测量距离阈值的情况下，才提供探针元件1处在预期目标位置p目标处的信息并执行真耳测量。在一个优选实施例中，有利地将第一测量距离阈值设置为6毫米，因此需要以上计算的dpred值小于6毫米：
dpred＜6mm。
为了补偿以上公式中特别是由比图4中所示的相对集中的分布更分散的概率分布引入的失真效应，根据本发明的方法优选地还引入了对统计概率分布的百分位的计算，以确定结果低于第二测量距离阈值。在这方面，图4的阴影区域表示第75百分位，即，探针元件被定位在低于距离值的几率为75％。
与百分位相关并且优选地与第75百分位相关的该第二测量距离阈值充分地考虑了如下情况：其中存在探针元件被定位在较大伸展上的距彼此较远的预定义距离值处的很大概率。
作为dpred小于第一测量距离阈值的条件的附加，可以根据需要为软件设置进一步的百分位条件，以提供探测元件处在预期目标位置p目标处的信息。
在一个优选实施例中，有利的是，将所述第二测量距离阈值设置为8毫米，因此要求上述第75百分位值小于8毫米：
百分位位置(75)<8mm
替代地，可以调整根据本发明的方法以考虑上述条件中的任何，从而要求考虑相关测量距离阈值中的任何。
在图4的示例中，没有满足上述标准中的任一个，这意味着根据本方法的迭代将通过根据预测距离dpred确定校正距离dcorr并且通过根据该校正距离dcorr的指示对探针元件1的位置进行调整来继续。
优选地，校正距离dcorr的计算不仅基于预测距离dpred，而且基于统计概率分布以及为防止探针元件1接触鼓膜15而设计的至少一个安全阈值。
在可能的实施例中，第一安全阈值d0可以等于预测距离dpred减去设定值。
除此之外，或作为对此的替代，也可以使用第二安全阈值，该第二安全阈值被定义为针对探针元件的预设最大调整值。例如，其可以被预防性地设置以使得永远不应指示操作者将探针元件的位置调整超过20毫米。
在特定的实施例中，校正距离dcorr可以是以下的函数:
-上述第一安全阈值d0，
-针对探针元件的所述预设最大调整值；以及
-基于统计概率分布的百分位的推入距离和/或为保持探针元件的调整的过程进行而设计的正推入距离。
在更具体的实施例中，校正距离dcorr可以是以下中的最小值:
-上述第一安全阈值d0，
-针对探针元件的所述预设最大调整值；以及
-基于统计概率分布的百分位的推入距离和/或为保持探针元件的调整的过程进行而设计的正推入距离中的最大值。
根据本发明的方法可以包括以下的步骤：向操作者提供与校正距离dcorr和/或到达目标位置p目标有关的反馈，以便允许根据该校正距离dcorr的指示来调整探针元件1的位置和/或给出操作者多接近于获得目标位置p目标的感觉。
这样的反馈可以是触觉的和/或听觉的和/或视觉的。
在视觉反馈的情况下，如图3所示，在应用校正距离dcorr时，优选地向操作者提供将探针元件移动向鼓膜的推入动作可以多大的图形指示。
推入距离或校正距离dcorr的显示可以被丰富有额外信息，例如关于所显示的值的可靠性的信息。因此，探针元件1上的刻度也可以帮助将所显示的校正距离dcorr与探针元件1在耳道10内的当前位置相关。
替代地，还可以使用声音信号，即迭代的或脉冲的哔哔声，以向操作者提供反馈，其中，当管靠近耳膜时，哔哔声间隔被缩短。当探针元件越来越接近目标位置p目标时，会呈现更连续的哔哔声。
优选地，哔哔声具有在较低的频率范围内的频率，而较高的频率范围则保持不受阻碍，使得估计预测距离dpred的过程不受干扰。该声学信号或哔哔声的各种特性可以被调制以与距鼓膜的剩余距离dres相关联，例如间距、同时声音的数量、两个声音之间的音程、两个哔哔声之间的停顿、哔哔声的长度等。声学信号也可以是语音输出，例如指示操作者需要将探针元件向鼓膜推入的长度(以毫米为单位)的数。
给操作者的关于将探针元件1放置在距个体的耳道10的鼓膜15的目标位置p目标处的过程的状态的反馈也可以具有触觉形式。对应的反馈信号可以例如经由振动来传输。这种振动可以使用运行在智能电话或可由操作者穿戴(携带)的类似设备上的应用程序来实施。因此，装配计算机系统或装配站7可以与智能电话协作，使得上述反馈例如通过WLAN或蓝牙被通知给操作者。反馈信号还可以通过集成在适于实施根据本发明的方法的测量系统的部件中的闪光LED来提供。例如，LED可以被集成在测量系统的颈部佩戴部件中，或者被直接集成在探针元件的主体上。闪光可以像上面描述的哔哔声信号那样被调制。
一旦探针元件1已经被引入到适合于执行真耳测量的距个体的耳道10的鼓膜15的目标位置p目标，操作者就可以例如通过测量系统的部件上的按钮确认已经实现了对探针元件1的成功放置的事实。替代地，也可以自动地检测成功放置，例如，基于距鼓膜的估计的距离保持不变并且处在目标范围内特定时间的事实。真耳测量可以然后自动地开始。还可以在测量开始之前存在“倒计时”。在这种情况下，可以给予操作者通过简单地将探针元件从目标范围中拉出来取消测量的机会。

Claims (14)

1.一种通过测量系统(100)来执行真耳测量的方法，
所述测量系统(100)包括：
-探针元件(1)，其适于被插入个体的耳道(10)中；
-扬声器(2、2')，其被配置为将样本声音信号递送到所述耳道(10)；
-至少一个麦克风(3、3')，其被配置为检测对所述样本声音信号的响应，
其中，所述探针元件(1)与所述扬声器(2、2')进行声学通信并与所述至少一个麦克风(3、3')协作；以及
-信号处理单元(4)，其用于基于来自所述麦克风(3、3')的电输入信号来执行对所述样本声音信号的响应的声学测量；
所述方法旨在实现将所述探针元件(1)放置在适合于执行真耳测量的距个体的耳道(10)的鼓膜(15)的目标位置(p目标)处，并且包括以下步骤：
a)将所述探针元件(1)放置在距所述鼓膜(15)的试验距离(dreal)处，
b)通过所述扬声器(2、2')在所述耳道(10)中发出至少样本声音信号，通过所述探针元件(1)检测对所述样本声音信号的响应并通过所述信号处理单元(4)测量所述样本声音信号的频谱，
c)基于频谱测量结果来估计所述探针元件(1)距所述鼓膜(15)的预测距离(dpred)；
d)只有在所述预测距离(dpred)小于第一测量距离阈值的情况下，才提供所述探针元件(1)处在所述目标位置(p目标)处的信息并执行真耳测量；
e)如果不是，则根据所述预测距离(dpred)来确定校正距离(dcorr)；
f)根据所述校正距离(dcorr)的指示，指导由操作者对所述探针元件(1)的位置进行调整，从而到达所述探针元件距所述鼓膜(15)的剩余距离(dres)；
g)重复迭代步骤b)至f)，
其中，通过所述频谱测量结果来估计所述探针元件(1)距所述鼓膜(15)的预测距离(dpred)的步骤基于所述预测距离(dpred)等于距鼓膜(15)的距离值的范围中的每个距离值的统计概率分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量系统包括两个麦克风(3、3')，其中，第一参考麦克风(3')被定位在相对于与所述个体的适合于检测对所述样本声音信号的所述响应的位置处；并且第二麦克风(3)被耦合到所述探针元件(1)的端部(e0)。
3.根据权利要求2所述的方法，包括针对发出的样本声音信号计算相应增益的步骤，所述增益能够被指定为真耳探针元件定位增益(REPTPG)，其中，所述增益由通过在所述探针元件(1)的端部(e0)处的所述麦克风(3)测得的声级与通过所述参考麦克风(3')测得的声级之间的差而得到。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤b)处，一系列的样本声音信号被顺序地发出和测量，其中，所述信号处理单元(4)在给定时间间隔处测量顺序的样本声音信号中的每个的频谱。
5.根据权利要求4所述的方法，包括计算所述系列的样本声音信号的所述真耳探针元件定位增益(REPTPG)的加权平均的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，权重因子用于计算所述加权平均，所述权重因子考虑以下变量中的至少一个：
-所述系列的样本声音信号的时间序列，其中，基于所述系列的样本声音信号内的时间位置来分配加权因子；和/或
-环境干扰，其中，受所述环境干扰影响的样本声音信号被分配以比例上较低的权重；和/或
-由操作者对所述探针元件的操纵，其中，受所述操纵影响的样本声音信号被分配以比例上较低的权重。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述频谱测量结果来估计所述探针元件(1)距所述鼓膜(15)的预测距离(dpred)的步骤c)基于线性判别分析模型，输出所述预测距离(dpred)等于距所述鼓膜(15)的预定义距离值的范围中的每个预定义距离值的统计概率分布。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预测距离(dpred)被计算为所述预定义距离值的加权平均，其中，所述统计概率分布被用作针对每个预定义距离值的权重。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，计算所述统计概率分布的百分位以确定所述结果低于第二测量距离阈值，并且作为步骤d)的条件的附加或替代，只有在所述结果小于所述第二测量距离阈值的情况下，才提供所述探针元件(1)处在目标位置(p目标)处的信息并执行真耳测量。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述预测距离(dpred)、所述统计概率分布以及为防止所述探针元件(1)触碰所述鼓膜而设计的至少一个安全阈值来计算所述校正距离(dcorr)。
11.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：向操作者提供与所述校正距离(dcorr)有关的反馈，以便允许根据所述校正距离(dcorr)的指示来调整所述探针元件(1)的位置，其中，所述反馈是触觉的和/或听觉的和/或视觉的。
12.一种测量系统(100)，包括：
-探针元件(1)，其适于被插入个体的耳道(10)中；
-扬声器(2、2')，其被配置为将样本声音信号递送到所述耳道(10)；
-至少一个麦克风(3、3')，其被配置为检测对所述样本声音信号的响应，
其中，所述探针元件(1)与所述扬声器(2、2')并与所述至少一个麦克风(3、3')进行声学通信；以及
-信号处理单元(4)，其用于基于来自所述麦克风(3、3')的电输入信号来执行对所述样本声音信号的响应的声学测量，
所述测量系统(100)被配置为根据权利要求1至11所述的方法来执行真耳测量。
13.根据权利要求12所述的测量系统，其中，所述扬声器处在所述耳道的外部或者被配置为借助于所述探针元件(1)而被引入所述耳道(10)内部。
14.根据权利要求12所述的测量系统，其中，所述探针元件(1)被校准以向操作者提供对所述探针元件(1)的位置的调整的变化的指示。
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