CN113317781A - 一种用于测试声源定位能力的测听系统及其方法 - Google Patents

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CN113317781A CN202110388123.7A CN202110388123A CN113317781A CN 113317781 A CN113317781 A CN 113317781A CN 202110388123 A CN202110388123 A CN 202110388123A CN 113317781 A CN113317781 A CN 113317781A
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Abstract

本发明属于听力测试技术领域，具体地说，涉及一种用于测试声源定位能力的测听系统，包括：声源发射阵列、测试者终端、受试者终端和数据处理器；所述测试者终端，用于发送N轮具有某一频率的声源发射指令至声源发射阵列；所述声源发射阵列，用于根据每一轮具有该频率的声源发射指令，发射对应位置处的声源信号至受试者终端；所述受试者终端，用于根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；所述数据处理器，用于利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；获取每一轮的声源定位能力测试结果；完成360度全向声源定位能力测试。

Description

一种用于测试声源定位能力的测听系统及其方法
技术领域
本发明属于听力测试技术领域，具体地说，涉及一种用于测试声源定位能力的测听系统及其方法。
背景技术
在听力测试中，声源定位能力是一项重要的衡量指标，也是评估佩戴在受试者耳朵内的助听设备的助听效果评估指标，它包括人及哺乳动物对声音来源的方位的感知能力。听力检查或称测听是通过观察受试者对声音刺激所引起的反应，以了解听觉功能状态和诊断听觉系疾病的检查。听力检查的目的是明确有无听力障碍，听力损失的程度以及听力损失的性质和部位。声源定位检查的目的主要是检测受试者对声源位置的角度感知。可用于不同年龄段或不同听力受损人群声源定位能力研究，以及对助听器、人工耳蜗等听力辅助设备的使用后康复效果研究。
现有的测试声源定位能力的方法中，测听仓一般是一个立方体结构，通常在测听仓内安装有多个设置在一排上的音箱，且多个音箱位于同一水平面上。受试者坐在测听仓内，且受试者位于多个音箱的一侧，并处于一排音箱的中部；测试者控制其中的一个音箱发出声音，受试者指出声音来源的音箱或左右方向；测试者记录多次测试的结果并根据固定的算法计算得出受试者的测听结果。但是，由于受试者所处的位置是位于声源的正前方，是声源定位能力最佳的位置，因此，现有的测试声源定位能力的方法仅仅是对极易测试声源定位能力的位置进行的测试，其测试准确度大大降低，对受试者携带的助听设备的测听评估也会大大受影响，造成评估准确度降低；另外，现有的方法不能进行360°全向多声源定位，无法在较大程度上的还原日常生活中声源来自各个方位角度的场景，进而无法更全面地反映整体声源定位能力。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种用于测试声源定位能力的测听系统，该系统设置在测试室内，其包括：声源发射阵列、测试者终端、受试者终端和数据处理器；
声源发射阵列呈等间距圆周分布在以受试者终端所在的位置为圆心的360度全向测试区域内，并将该全向测试区域划分为首尾相连的前场、左场、后场和右场共四个四分之一圆测试区域；
声源发射阵列与受试者终端位于同一水平面上，测试者终端与声源发射阵列通信连接，声源发射阵列与受试者终端通信连接，数据处理器与受试者终端通信连接；
所述测试者终端，用于发送N轮具有某一频率的声源发射指令至声源发射阵列；
所述声源发射阵列，用于根据每一轮具有该频率的声源发射指令，发射对应位置处的声源信号至受试者终端；
所述受试者终端，用于根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；
所述数据处理器，用于利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
根据每一轮声源定位能力的偏差角，获取每一轮的声源定位能力测试结果；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并将其进行归类，获得相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，完成360度全向声源定位能力测试。
作为上述技术方案的改进之一，所述系统还包括：评估模块，用于根据相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，评估受试者终端的声源定位能力。
作为上述技术方案的改进之一，所述声源发射阵列包括72个声源发射装置；
所述72个声源发射装置呈等间距圆周分布，形成360度全向测试区域，前场和后场上下相对设置，左场和右场左右相对设置，以-90°和+90°两个点之间的连线为水平对称轴；以0°和±180°两个点之间的连线为垂直对称轴；
正前方位和正后方位对应地记为0°和±180°；正左方位和正右方位对应地记为-90°和+90°；以-45°和+135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第一分界线；以45°和-135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第二分界线，第一分界线和第二分界线呈十字交叉，将360度全向测试区域分为等间隔圆周分布的弧度为90°的首尾相连的前场、左场、后场和右场共四个四分之一圆测试区域。
作为上述技术方案的改进之一，所述声源发射装置包括：72个音箱；
对水平对称轴右端的-90°所在的音箱编号为1，从该1号音箱所在的位置开始，沿逆时针方向，依次对剩余的71个音箱从数字2开始，逐个进行数字递增式编号；每个音箱对应一个唯一的编号；
前场内所包含的音箱的个数、左场内所包含的音箱的个数、后场内所包含的音箱的个数和右场内所包含的音箱的个数均相等，且每个场内的相邻的音箱之间间隔5°。
作为上述技术方案的改进之一，所述数据处理器包括：
位置判断单元，用于判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元，用于根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
如果偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
如果偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并对其按照前场、后场、左场和右场的区域划分，将每一轮的声源定位能力测试结果进行归类，计算每个场的声源定位能力测试的正确率，完成360°全向声源定位能力测试。
作为上述技术方案的改进之一，所述根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：其具体过程为：
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure BDA0003015748050000031
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure BDA0003015748050000041
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度。
本发明还提供了一种用于测试声源定位能力的测听方法，该方法包括：
步骤1)根据设定的双-点声源检测模式，分别对每个场的边界点进行声源定位能力测试，并获取每个场的声源定位能力测试的正确率；
步骤2)遍历步骤1)中的每个场的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤3)；
如果查找到每个场内每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则更改声源信号的频率，并重复步骤1)，直至查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，并进入步骤3)；
步骤3)利用左场的-30°点和右场的+30°点为一组声源测试组；在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的N轮声源定位能力测试的正确率；
步骤4)遍历步骤3)中的每一轮的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤5)；
如果查找到每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则进入步骤6)；
步骤5)分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在四个场中任选24个点，对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
若每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
若每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在左场和右场中分别对应地选择-10°和+10°这两个点，对每个点进行进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤6)分别以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤7)保存结果，结束测试。
作为上述技术方案的改进之一，所述步骤5)和步骤6)中的获取每个点的声源定位能力测试的正确率的具体过程为：
针对某一点，测试者终端发送N轮具有某一频率的声源发射指令至该点对应的音箱；
该音箱根据具有该频率的声源发射指令，发射声源信号至受试者终端；
受试者终端根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；
数据处理器利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
根据每一轮的声源定位能力的偏差角，获取本轮声源定位能力测试结果；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并将其进行归类，获得相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，完成360度全向声源定位能力测试。
作为上述技术方案的改进之一，所述计算获取每个点的声源定位能力测试的偏差角的具体过程为：
位置判断单元判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure BDA0003015748050000061
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure BDA0003015748050000062
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度；
若偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
若偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，获取每个点的声源定位能力测试的正确率。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明的测听系统能够实现360度全向多声源定位，能够同时实现对左右场、前后场的多声源定位，大大提高了受试者终端的测试精度和测试准确度。
附图说明
图1是本发明的一种用于测试声源定位能力的测听系统的声源发射阵列的结构示意图；
图2是本发明的一种用于测试声源定位能力的测听方法的流程图；
图3是本发明的一种用于测试声源定位能力的测听方法的一个具体实施例的测试位置和真实位置，以及镜像位置的结构示意图。
附图标记：
1、声源发射装置 2、受试者终端
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种用于测试声源定位能力的测听系统，该系统设置在测试室内，其包括：声源发射阵列、测试者终端、受试者终端和数据处理器；
声源发射阵列呈等间距圆周分布在以受试者终端所在的位置为圆心的360度全向测试区域内，并将该全向测试区域划分为首尾相连的前场、左场、后场和右场共四个四分之一圆测试区域；其中，测试室为标准隔声屏蔽室；
声源发射阵列与受试者终端位于同一水平面上，测试者终端与声源发射阵列通信连接，声源发射阵列与受试者终端2通信连接，数据处理器与受试者终端通信连接；
具体地，所述声源发射阵列包括72个声源发射装置1；
所述72个声源发射装置呈等间距圆周分布，形成360度全向测试区域，前场和后场上下相对设置，左场和右场左右相对设置，以-90°和+90°两个点之间的连线为水平对称轴；以0°和±180°两个点之间的连线为垂直对称轴；
如图1所示，正前方位和正后方位对应地记为0°和±180°；正左方位和正右方位对应地记为-90°和+90°；以-45°和+135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第一分界线；以45°和-135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第二分界线，第一分界线和第二分界线呈十字交叉，将360度全向测试区域分为等间隔圆周分布的弧度为90°的首尾相连的前场(顺时针方向-45°～+45°)、后场(顺时针方向+135°～-135°)、左场(顺时针方向-135°～-45°)和右场(顺时针方向+45°～+135°)共四个四分之一圆测试区域。
优选地，所述声源发射装置1为音箱，对72个音箱进行编号；
对水平对称轴右端的-90°所在的音箱编号为1，从该1号音箱所在的位置开始，沿逆时针方向，依次对剩余的71个音箱从数字2开始，逐个进行数字递增式编号；每个音箱对应一个唯一的编号。
其中，前场内所包含的音箱的个数、左场内所包含的音箱的个数、后场内所包含的音箱的个数和右场内所包含的音箱的个数均相等，且每个场内的相邻的音箱之间间隔5°。
所述测试者终端，用于发送N轮具有某一频率的声源发射指令至声源发射阵列；
所述声源发射阵列，用于根据每一轮具有该频率的声源发射指令，发射对应位置处的声源信号至受试者终端；
所述受试者终端，用于根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；其中，受试者终端2优选为佩戴者受试者耳朵内的助听设备。
所述数据处理器，用于利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
根据每一轮声源定位能力的偏差角；获取每一轮声源定位能力测试结果；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并将其进行归类，获得相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，完成360度全向声源定位能力测试。
具体地，所述数据处理器包括：
位置判断单元，用于判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元，用于根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
具体地，如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure BDA0003015748050000091
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure BDA0003015748050000092
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度。
如果偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
如果偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并对其按照前场、后场、左场和右场的区域划分，将每一轮的声源定位能力测试结果进行归类，计算每个场的声源定位能力测试的正确率，完成360°全向声源定位能力测试。
如图2所示，本发明还提供了一种用于测试声源定位能力的测听方法，该方法包括：
步骤1)根据设定的双-点声源检测模式，分别对每个场的边界点进行声源定位能力测试，并获取每个场的声源定位能力测试的正确率；
步骤2)遍历步骤1)中的每个场的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；其中，所述的预设阈值为75％；
如果查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤3)；
如果查找到每个场内每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则更改声源信号的频率，并重复步骤1)，直至查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，并进入步骤3)；
步骤3)利用左场的-30°点和右场的+30°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行每个点N轮的声源定位能力测试，获取每个点的N轮声源定位能力测试的正确率；
步骤4)遍历步骤3)中的每一轮的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤5)；
如果查找到每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则进入步骤6)；
步骤5)分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在四个场中任选24个点，对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
若每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
若每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在左场和右场中分别对应地选择-10°和+10°这两个点，对每个点进行进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤6)分别以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤7)保存结果，结束测试。
其中，所述步骤5)和步骤6)中的获取每个点的声源定位能力测试的正确率的具体过程为：
针对某一点，测试者终端发送N轮具有某一频率的声源发射指令至该点对应的音箱；
该音箱根据具有该频率的声源发射指令，发射声源信号至受试者终端；
受试者终端根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；
数据处理器利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
具体地，位置判断单元判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure BDA0003015748050000121
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure BDA0003015748050000122
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度。
若偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
若偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，获取每个点的声源定位能力测试的正确率。
实施例1.
为了更好地说明本发明的测试方法，如图2所示，该方法包括：
步骤1)根据设定的双-点声源检测模式，分别对每个场的边界点进行声源定位能力测试，并获取每个场的声源定位能力测试的正确率；
具体地，根据设定的双-点声源检测模式，分别对左场+45°和+90°、右场-90°和-45°、前场0°、后场±180°这6个点，对每个点发射某一频率的声源信号，进行3轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；其中，该步骤获取正确率的方法为现有方法，并不涉及偏差角的计算；
步骤2)遍历步骤1)中的每个场的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤3)；
如果查找到每个场内每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则更改声源信号的频率，并重复步骤1)，直至查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，并进入步骤3)；
步骤3)利用左场的-30°所在的声源发射装置，右场的+30°所在的声源发射装置，发射某一频率的声源信号，对受试者终端进行每个点N轮的声源定位能力测试，获取每个点的N轮声源定位能力测试的正确率；其中，该步骤获取正确率的方法为现有方法，并不涉及偏差角的计算；
步骤4)遍历步骤3)中的每一轮的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤5)；
如果查找到每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则进入步骤6)；
步骤5)分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行3轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
其中，获取每个点的声源定位能力测试的正确率的具体过程如下：
如图3所示，以右场的135°点为例，对获取该点的声源定位能力测试的正确率的具体过程如下：
右场的135°点对应的音箱编号为46，该编号46的音箱为真实声源，其沿水平对称轴的镜像位置为编号28的音箱；将360度全向测试区域划分为首尾相连接的一象限、二象限、三象限和四象限；
测试者终端发送3轮具有某一频率的声源发射指令至该点对应的音箱；
该编号46的音箱根据具有该频率的声源发射指令，发射声源信号至受试者终端；
受试者终端根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；该测试位置信息为编号29的音箱，
由于测试位置为编号29的音箱，其位于二象限内；真实位置为编号为48的音箱，其位于四象限内；
位置判断单元判断本轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴，获取该真实位置的镜像位置，即编号为28的音箱；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，即第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure BDA0003015748050000141
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度；
通过计算得到RMS＝5°；
根据该偏差角RMS＝5°小于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
统计3轮的声源定位能力测试结果，获取该点的声源定位能力测试的正确率；其中，该正确率等于正确的轮数除以测试总轮数。
本实施例中，所涉及步骤5)和步骤6)的获取每个点的声源定位能力测试的正确率的具体过程都是采用上述过程实现。步骤1)-步骤4)的正确率的获取是采用现有方法实现的。
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在四个场中任选24个点，对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
若每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
若每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在左场和右场中分别对应地选择-10°和+10°这两个点，对每个点进行进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤6)分别以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤7)保存结果，结束测试。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，该系统设置在测试室内，其包括：声源发射阵列、测试者终端、受试者终端和数据处理器；
声源发射阵列呈等间距圆周分布在以受试者终端所在的位置为圆心的360度全向测试区域内，并将该全向测试区域划分为首尾相连的前场、左场、后场和右场共四个四分之一圆测试区域；
声源发射阵列与受试者终端位于同一水平面上，测试者终端与声源发射阵列通信连接，声源发射阵列与受试者终端通信连接，数据处理器与受试者终端通信连接；
所述测试者终端，用于发送N轮具有某一频率的声源发射指令至声源发射阵列；
所述声源发射阵列，用于根据每一轮具有该频率的声源发射指令，发射对应位置处的声源信号至受试者终端；
所述受试者终端，用于根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；
所述数据处理器，用于利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
根据每一轮声源定位能力的偏差角，获取每一轮的声源定位能力测试结果；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并将其进行归类，获得相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，完成360度全向声源定位能力测试。
2.根据权利要求1所述的用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，所述系统还包括：评估模块，用于根据相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，评估受试者终端的声源定位能力。
3.根据权利要求1所述的用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，所述声源发射阵列包括72个声源发射装置；
所述72个声源发射装置呈等间距圆周分布，形成360度全向测试区域，前场和后场上下相对设置，左场和右场左右相对设置，以-90°和+90°两个点之间的连线为水平对称轴；以0°和±180°两个点之间的连线为垂直对称轴；
正前方位和正后方位对应地记为0°和±180°；正左方位和正右方位对应地记为-90°和+90°；以-45°和+135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第一分界线；以45°和-135°两个点所在的声源发射装置的位置的连线为第二分界线，第一分界线和第二分界线呈十字交叉，将360度全向测试区域分为等间隔圆周分布的弧度为90°的首尾相连的前场、左场、后场和右场共四个四分之一圆测试区域。
4.根据权利要求3所述的用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，所述声源发射装置包括：72个音箱；
对水平对称轴右端的-90°所在的音箱编号为1，从该1号音箱所在的位置开始，沿逆时针方向，依次对剩余的71个音箱从数字2开始，逐个进行数字递增式编号；每个音箱对应一个唯一的编号；
前场内所包含的音箱的个数、左场内所包含的音箱的个数、后场内所包含的音箱的个数和右场内所包含的音箱的个数均相等，且每个场内的相邻的音箱之间间隔5°。
5.根据权利要求1所述的用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，所述数据处理器包括：
位置判断单元，用于判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元，用于根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
如果偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
如果偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并对其按照前场、后场、左场和右场的区域划分，将每一轮的声源定位能力测试结果进行归类，计算每个场的声源定位能力测试的正确率，完成360°全向声源定位能力测试。
6.根据权利要求5所述的用于测试声源定位能力的测听系统，其特征在于，所述根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：其具体过程为：
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure FDA0003015748040000031
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
Figure FDA0003015748040000032
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk1为第k个声源信号的镜像位置的实际响应角度。
7.一种用于测试声源定位能力的测听方法，基于权利要求1-6之一所述的用于测试声源定位能力的测听系统实现，该方法包括：
步骤1)根据设定的双-点声源检测模式，分别对每个场的边界点进行声源定位能力测试，并获取每个场的声源定位能力测试的正确率；
步骤2)遍历步骤1)中的每个场的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤3)；
如果查找到每个场内每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则更改声源信号的频率，并重复步骤1)，直至查找到每个场至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，并进入步骤3)；
步骤3)利用左场的-30°点和右场的+30°点为一组声源测试组；在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的N轮声源定位能力测试的正确率；
步骤4)遍历步骤3)中的每一轮的声源定位能力测试的正确率，并查找是否有至少一轮的声源定位能力测试的正确率超过预设阈值；
如果查找到至少有一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则进入步骤5)；
如果查找到每一轮的声源定位能力测试的正确率均小于预设阈值，则进入步骤6)；
步骤5)分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在四个场中任选24个点，对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
若每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
若每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再在左场和右场中分别对应地选择-10°和+10°这两个点，对每个点进行进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤6)分别以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
如果每个点的声源定位能力测试的正确率小于预设阈值，则调整声源信号的频率，再对每个点进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点有至少一轮的声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值；
如果每个点有至少一轮声源定位能力测试的正确率大于或等于预设阈值，则再分别以左场的-90°点和右场的+90°点为一组声源测试组；以左场的-45°点和右场+135°点为一组声源测试组；以左场的-135°和右场的+45°点为一组声源测试组，以前场的0°点和后场的+180°点为一组声源测试组，在受试者终端，对每个点发射某一频率的声源信号，进行N轮的声源定位能力测试，获取每个点的声源定位能力测试的正确率；
步骤7)保存结果，结束测试。
8.根据权利要求7所述的用于测试声源定位能力的测听方法，其特征在于，所述步骤5)和步骤6)中的获取每个点的声源定位能力测试的正确率的具体过程为：
针对某一点，测试者终端发送N轮具有某一频率的声源发射指令至该点对应的音箱；
该音箱根据具有该频率的声源发射指令，发射声源信号至受试者终端；
受试者终端根据接收的对应位置处的具有该频率的声源信号，提取对应的测试位置信息；
数据处理器利用测试位置信息，再结合每一轮发射的该频率的声源信号的真实位置信息或该真实位置的镜像位置信息，计算每一轮声源定位能力的偏差角；
根据每一轮的声源定位能力的偏差角，获取本轮声源定位能力测试结果；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，并将其进行归类，获得相对设置的前场、后场的N轮声源定位能力测试的正确率，和相对设置的左场、右场的N轮声源定位能力测试的正确率，完成360度全向声源定位能力测试。
9.根据权利要求8所述的用于测试声源定位能力的测听方法，其特征在于，
所述计算获取每个点的声源定位能力测试的偏差角的具体过程为：
位置判断单元判断提取每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息是否处于同一象限内；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息处于同一象限内，则将该测试位置信息和对应的真实位置信息发送至测试单元；
如果每一轮的测试位置信息和对应的真实位置信息不在同一象限内，则根据测试位置所在的场，将对应的真实位置以水平对称轴或垂直对称轴，获取该真实位置的镜像位置；使该测试位置与镜像位置处于同一象限内，进而将测试位置信息和镜像位置信息发送至测试单元；
测试单元根据判断结果，计算本轮声源定位能力的偏差角RMS：
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置处于同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和对应的真实位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS：
Figure FDA0003015748040000051
其中，K为声源信号的总数；Nk为第k个声源信号的测试次数；rk,i为第k个声源信号的第i次测试时的响应角度；sk为第k个声源信号的实际响应角度；
如果判断结果为第k轮的测试位置和对应的真实位置不在同一象限内，则直接利用第k轮的测试位置和该真实位置的镜像位置，计算轮声源定位能力的偏差角RMS1：
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若偏差角小于或等于10°，则本轮声源定位能力测试结果为正确；
若偏差角大于10°，则本轮声源定位能力测试结果为错误；
统计每一轮的声源定位能力测试结果，获取每个点的声源定位能力测试的正确率。
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