CN112690783B - 一种控制声音频率交变输出的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制声音频率交变输出的方法，包括：依据频率识别测试方法所测得的个人最小频率识别带宽对输出频带划分成多个DF频带、把步骤S1中的每个DF频带又平均划分成多个子频带，并编上序号、把每个DF频带中具有同样序号的子频带进行编组，每组构成一个独立的输出程序、将上述各个输出程序有规律地交错输出，形成流畅完整的声输出信号等步骤。在整个输出过程中听力损伤患者将不会感觉声音变调失真等情况，也就是说在程序切换的过程中人耳并无知觉，所以聆听的效果完全不会受到影响，而且通过这种方法，听力损失患者的内耳毛细胞就可以在聆听过程中交错地获得休息时间，而不会全部被激活，有效防止听觉疲劳，更好地保护残余听力。

Description

一种控制声音频率交变输出的方法

技术领域

本发明涉及听力学领域，特别涉及一种控制声音频率交变输出的方法。

背景技术

频率分辨率描述人耳听出两个声音频率差别的能力。频率分辨率用人耳检测频率差别的阈值（可检测的最小频率差别）来表示，这里记作DF。DF值越小表示灵敏度越高，一般地说，只要声音的频率变化不超过一个DF，人的听觉系统是监测不到的。健康人耳对频率的分辨能力是非常强大的，人耳的听觉带宽为20~20kHz，在1k~3kHz附近的频率分辨能力最强。简单举例说明：钢琴上相邻两键的频率变化为1/12倍频程，而健康人耳在这个频带中的频率分辨能力是其30倍。不难看出，1k~3kHz也正是言语的最集中的区域。

但是，听力损失的患者和健康人耳就有很大的差异了，他们由于内耳毛细胞的缺损导致频率分辨能力大大降低，听力受损越严重，分辨能力越差，DF值就越大。他们需要通过佩戴助听器等声音放大装置来提高可听度，然而，目前的助听器为了追求与真耳相同或无限接近的音质，过分地要求输出的频带要宽，音质要高保真等，而没有考虑到听力损失患者的耳朵是否能承受得起这样的声音。实际上听力受损患者的听功能能力和健康人耳是无法比拟的，宽频和高保真音质等技术也许反而加重了听力损失患者耳朵的负担，造成“小马拉大车”的现象，长期下来甚至有加重听力损失的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制声音频率交变输出的方法，可以更好地发挥听力损失患者剩余的听功能能力，让其听得更好的同时减少“小马拉大车”的情况和听觉疲劳，有效保护残余听力，至少能够解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制声音频率交变输出的方法，包括以下步骤：

S1、依据频率识别测试方法所测得的个人最小频率识别带宽对输出频带划分成多个DF频带；

S2、把步骤S1中的每个DF频带又平均划分成多个子频带，并编上序号；

S3、把每个DF频带中具有同样序号的子频带进行编组，每组构成一个独立的编码程序；

S4、将步骤S3中的各个独立的编码程序按一定的时间间隔设置启动和关闭，实现不同编码程序交变启用，控制输入信号按不同的编码程序输出，实现声音频率的交变输出。

在声音信号输出的过程中，也就是患者聆听声音时，各个编码程序在输出一段时间后就会快速切换到另一个编码程序， P1-P2-P3-P1……交变循环启动\关闭。正常人耳可以分辨出几毫秒内的声音变化，所以切换的速度在微秒级别就可让听力损伤患者无法察觉到。在整个聆听的过程中，由于每一个编码程序所对应激活的内耳毛细胞不一样，所以不同部位的内耳毛细胞就可以获得充足的休息时间。

由此，本发明提供了一种全新的控制声音频率交变输出的方法，在整个输出过程中听力损伤患者将不会感觉声音变调失真等情况，也就是说在程序切换的过程中人耳并无知觉，所以聆听的效果完全不会受到影响，而且通过这种方法，听力损失患者的内耳毛细胞就可以在聆听过程中交错地获得休息时间，而不会全部被激活，有效防止听觉疲劳，更好地保护残余听力。

在一些实施方式中，在步骤S1中，个人最小频率识别带宽范围为500~8kHz。

在一些实施方式中，在步骤S2中，子频带为2个以上。由此，子频带的划分数目应按照患者的实际情况来定，DF值越大的患者可以适当地多划分子频带，然后把划分好的子频带编上序号。

在一些实施方式中，在步骤S3中，每个编码程序可独立设置功能参数，对输入信号进行独立编码调控。

在一些实施方式中，功能参数至少包括增益、压缩、降噪、反馈抑制中的一种或者多种。

在一些实施方式中，在步骤S1中，频率识别测试方法包括如下步骤：

S11、在包含500~8kHz的范围内对声音进行1/3倍频程或更小倍频程频带划分；

S12、在所选定的倍频程频带中确定1000Hz作为起始测试主频率进行测试；然后，先从1000Hz向更高频率测试，再从1000Hz向低频测试，测定不同倍频程主频率的最小可识别频宽；

S13、确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音，并测出相邻三个频率的听阈；

S14、按顺序给出刺激音，让受试者作出判断；

S15、逐步缩小相邻频率的间隔，直至受试者不能区分三个刺激音的差异，则可确定其最小识别频宽的三个子频带；

S16、重复上述步骤S13~S15，依次测出所选倍频程带宽内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带。

由此，通过该频率识别测试方法可以测试出受试者在各个频带的最小频率识别范围，有助于听觉识别敏感度测试中的频率值选定。

在一些实施方式中，步骤S13中在初步测试时，先选择较大倍频程或固定的频率值，确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音；

然后，对选定好的频率采用听觉识别敏感度测试的方法，测试出对应的纯音听力阈值（即纯音听阈）。由于刺激声的响度对频率识别有一定影响，所以在给声时先测定出受试者的听阈十分重要。

在一些实施方式中，步骤S14中的刺激音是在纯音听阈上增加10dB，按顺序给出三个刺激音，每个刺激音的持续时间为1000ms；

然后，让受试者作出三个刺激音相同或不相同的选择。由于给声时程的长短可能影响频率识别的准确性，所以在给出刺激声时运用数字技术把每个刺激声的时长控制在1000ms，而不是采用人手控制。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种详细的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在包含500~8kHz的范围内对声音进行1/3倍频程或更小倍频程频带划分；

S2、在所选定的倍频程频带中确定1000Hz作为起始测试主频率进行测试；然后，先从1000Hz向更高频率测试，再从1000Hz向低频测试，测定不同倍频程主频率的最小可识别频宽；

S3、确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音，并测出相邻三个频率的听阈；

S4、按顺序给出刺激音，让受试者作出判断；

S5、逐步缩小相邻频率的间隔，直至受试者不能区分三个刺激音的差异，则可确定其最小识别频宽的三个子频带；

S6、重复上述步骤S3~S5，依次测出所选倍频程带宽内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带；

S7、把所选定倍频程内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带按顺序分组编号，把相同编号的子频带对应的所有频率点作为一组编码程序的基础数据，同组进行参数设置，创建一个编码程序，即不同编码程序对应不同的频率部位；

S8、把不同编码程序按顺序设置不同的开启时间和关闭时间，然后进行排序，多个编码程序按顺序开启或关闭，这样，在不同时间内持续的输入信号由不同的编码程序控制，即不同时间接受刺激音的毛细胞位置不同，而听觉感知状态并无差异。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种全新的控制声音频率交变输出的方法，在整个输出过程中听力损伤患者将不会感觉声音变调失真等情况，也就是说在程序切换的过程中人耳并无知觉，所以聆听的效果完全不会受到影响，而且通过这种方法，听力损失患者的内耳毛细胞就可以在聆听过程中交错地获得休息时间，而不会全部被激活，有效防止听觉疲劳，更好地保护残余听力。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本发明的控制声音频率交变输出的方法包括以下步骤：

S1、依据频率识别测试方法所测得的个人最小频率识别带宽对输出频带划分成多个DF频带；

S2、把步骤S1中的每个DF频带又平均划分成多个子频带，并编上序号；

S3、把每个DF频带中具有同样序号的子频带进行编组，每组构成一个独立的输出程序；

S4、将上述各个输出程序有规律地交错输出，形成流畅完整的声输出信号。

在步骤S1中，个人最小频率识别带宽范围为500~8kHz。虽然人耳可分辨的频率范围是20~20kHz，但是最主要的言语区间主要集中在500~3kHz。对于听力损失患者而言，他们的内耳毛细胞有缺损，尤其是在高频，所以，如果想让听力损失患者可以更好地聆听言语和音乐，就需要特别关注500~3kHz的频带，而太高的频带（例如8kHz以上）则应该适量为准。在本方法中，采用的输出总带宽为500~8kHz，对于听力较好的患者可以适当增加频宽。

听力损失患者应通过频率识别测试的方法预先测试出个体在500~8kHz内的最小频率识别带宽，然后每个最小频率识别带宽作为一个DF频带。

本步骤中的频率识别测试的方法可以包括以下步骤：

S11、对声音进行频带划分；本步骤中，将测试声音分为两个频带，分别为0.5~4kHz和4~8kHz。

S12、在各频带中确定一个主频率进行测试；其中，将0.5~4kHz频带的主频率设为1kHz，4~8kHz频带的主频率设为6kHz。

S13、选择频率间隔，确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音；然后，对选定好的频率采用听觉识别敏感度测试的方法，测试出对应的纯音听阈。

步骤S13中在初步测试时，先选择较大倍频程或固定的频率值，固定的频率值的步进方式可以为：1000、500、100、10和1Hz；

步骤S13中所采用的听觉识别敏感度测试方法为，以2dB的响度值与300ms的刺激时程对受试者进行纯音测听。

S14、在纯音听阈上增加10dB，按顺序给出三个刺激声，每个刺激音的持续时间为1000ms；然后，让受试者作出三个刺激声相同或不相同的选择。

S15、若受试者选择刺激声不相同，则逐步缩小相邻频率的间隔;

S16、重复上述步骤S13~S15，直到受试者无法区别三个声音，最终确定受试者的最小识别频率。

现以1kHz作为主频率进行说明，选择包含1kHz在内的三个相邻倍频程频率作为刺激音，开始时倍频程可以选较大的如：1/3倍频程或1/6倍频程。若选择1/3倍频程，则该三个刺激声即为794Hz、1000Hz和1260Hz。对这三个频率进行听觉识别敏感度测试，以2dB的响度值与300ms的刺激时程对受试者进行纯音测听，得到受试者在这些频率的纯音听阈，在各个听阈上增加10dB，分别持续1000ms按顺序给予上述三个刺激声，要求受试者判断这三个声音是相同的还是不相同的。若受试者选择不相同，则把倍频程缩小，如改为1/6倍频程，则另外三个刺激声变为891Hz、1000Hz和1122Hz，以同样操作得到阈值在给声音，若受试者依然选择不相同，则继续缩小倍频程到1/12、1/24、1/48，直到受试者不可以区别开来为止。例如受试者在1/48倍频程下就无法把三个声音区别开来，则受试者在500~8kHz频带内的最小频率识别为1/24倍频程。

同理，参照上述步骤可以测出0.5~4kHz频带和4~8kHz频带的最小识别频率。

由此，本发明的频率识别测试方法可以测试出受试者的最小频率识别范围，有助于听觉识别敏感度测试中的频率值选择，降低临床听功能检查的工作量，同时测定了受试者对声刺激的频率的敏感程度。

在步骤S2中，通常可以把一个DF频带平均分成2个以上的子频带，子频带的划分数目应按照患者的实际情况来定，DF值越大的患者可以适当地多划分子频带，然后把划分好的子频带编上序号。

实际中，一个子频带即对应感受该频段声音的那部分内耳毛细胞，对DF频带的划分也就是对内耳毛细胞的划分过程。

在步骤S3中，可以把例如序号均为①的子频带合并成输出程序1，如此类推，有多少个子频带序号就有多少个输出程序。

本实施方式的控制声音频率交变输出的方法的具体操作可以为：例如某听力损失患者进行了频率识别测试以后，得知其在500~8kHz的带宽中共有10个DF频带，在同一个DF频带内的频率又平均划分成3个子频带，并把这些相同序位的子频道都编上①②③的编号，接着把具有相同编号的子频带合并为一组，每组为一个输出程序，本例子中即有3组10个频带的程序，最后依照预先设定好的程序交错输出这3组程序。

在声音信号输出的过程中，也就是患者聆听声音时，各个输出程序在输出一段时间后就会快速切换到另一个输出程序，正常人耳可以分辨出几毫秒内的声音变化，所以切换的速度在微秒级别就可让听力损伤患者无法察觉到。在整个聆听的过程中，由于每一个输出程序所对应激活的内耳毛细胞不一样，所以不同部位的内耳毛细胞就可以获得充足的休息时间。

由此，本发明提供了一种全新的控制声音频率交变输出的方法，在整个输出过程中听力损伤患者将不会感觉声音变调失真等情况，也就是说在程序切换的过程中人耳并无知觉，所以聆听的效果完全不会受到影响，而且通过这种方法，听力损失患者的内耳毛细胞就可以在聆听过程中交错地获得休息时间，而不会全部被激活，有效防止听觉疲劳，更好地保护残余听力。

实施例2

本实施例提供了一种详细的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在包含500~8kHz的范围内对声音进行1/3倍频程或更小倍频程频带划分；

S2、在所选定的倍频程频带中确定1000Hz作为起始测试主频率进行测试；然后，先从1000Hz向更高频率测试，再从1000Hz向低频测试，测定不同倍频程主频率的最小可识别频宽；

S3、确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音，并测出相邻三个频率的听阈；

S4、按顺序给出刺激音，让受试者作出判断；

S5、逐步缩小相邻频率的间隔，直至受试者不能区分三个刺激音的差异，则可确定其最小识别频宽的三个子频带；

S6、重复上述步骤，依次测出所选倍频程带宽内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带；

S7、把所选定倍频程内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带按顺序分组编号，把相同编号的子频带对应的所有频率点作为一组编码程序的基础数据，同组进行参数设置，创建一个编码程序，即不同编码程序对应不同的频率部位；

S8、把不同编码程序按顺序设置不同的开启时间和关闭时间，然后进行排序，多个编码程序按顺序开启或关闭，这样，在不同时间内持续的输入信号由不同的编码程序控制，即不同时间接受刺激音的毛细胞位置不同，而听觉感知状态并无差异。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、依据频率识别测试方法所测得的个人最小频率识别带宽对输出频带划分成多个DF频带；

S2、把步骤S1中的每个DF频带又平均划分成多个子频带，并编上序号；

S3、把每个DF频带中具有同样序号的子频带进行编组，每组构成一个独立的编码程序；

S4、将步骤S3中的各个独立的编码程序按一定的时间间隔设置启动和关闭，实现不同编码程序交变启用，控制输入信号按不同的编码程序输出，实现声音频率的交变输出；

在步骤S1中，所述频率识别测试方法包括如下步骤：

S11、在包含500~8kHz的范围内对声音进行1/3倍频程或更小倍频程频带划分；

S12、在所选定的倍频程频带中确定1000Hz作为起始测试主频率进行测试；然后，先从1000Hz向更高频率测试，再从1000Hz向低频测试，测定不同倍频程主频率的最小可识别频宽；

S13、确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音，并测出相邻三个频率的听阈；

S14、按顺序给出刺激音，让受试者作出判断；

S15、逐步缩小相邻频率的间隔，直至受试者不能区分三个刺激音的差异，则可确定其最小识别频宽的三个子频带；

S16、重复上述步骤S13~S15，依次测出所选倍频程带宽内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带。

2.根据权利要求1所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述个人最小频率识别带宽的范围为500~8kHz。

3.根据权利要求1所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述子频带为2个以上。

4.根据权利要求1所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，在步骤S3中，每个所述编码程序可独立设置功能参数，对输入信号进行独立编码调控。

5.根据权利要求4所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，所述功能参数至少包括增益、压缩、降噪、反馈抑制中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，所述步骤S13中在初步测试时，先选择较大倍频程或固定的频率值，确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音；

然后，对选定好的频率采用听觉识别敏感度测试的方法，测试出对应的纯音听力阈值。

7.根据权利要求6所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，所述步骤S14中的刺激音是在纯音听阈上增加10dB，按顺序给出三个刺激音，每个刺激音的持续时间为1000ms；

然后，让受试者作出三个刺激音相同或不相同的选择。

8.根据权利要求7所述的控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，所述步骤S15中受试者选择刺激音不相同后，逐步缩小相邻频率的间隔，直到受试者无法区别三个声音，最终确定受试者的最小识别频宽。

9.一种控制声音频率交变输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在包含500~8kHz的范围内对声音进行1/3倍频程或更小倍频程频带划分；

S2、在所选定的倍频程频带中确定1000Hz作为起始测试主频率进行测试；然后，先从1000Hz向更高频率测试，再从1000Hz向低频测试，测定不同倍频程主频率的最小可识别频宽；

S3、确定包括主频率在内的三个相邻频率声音作为刺激音，并测出相邻三个频率的听阈；

S4、按顺序给出刺激音，让受试者作出判断；

S5、逐步缩小相邻频率的间隔，直至受试者不能区分三个刺激音的差异，则可确定其最小识别频宽的三个子频带；

S6、重复上述步骤S3~S5，依次测出所选倍频程带宽内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带；

S7、把所选定倍频程内的不同主频率的最小识别频宽的三个子频带按顺序分组编号，把相同编号的子频带对应的所有频率点作为一组编码程序的基础数据，同组进行参数设置，创建一个编码程序，即不同编码程序对应不同的频率部位；

S8、把不同编码程序按顺序设置不同的开启时间和关闭时间，然后进行排序，多个编码程序按顺序开启或关闭，这样，在不同时间内持续的输入信号由不同的编码程序控制，即不同时间接受刺激音的毛细胞位置不同，而听觉感知状态并无差异。