CN113520377B

CN113520377B - 一种虚拟声源定位能力检测方法、系统、装置及存储介质

Info

Publication number: CN113520377B
Application number: CN202110618851.2A
Authority: CN
Inventors: 王杰; 杨乔赫; 陆锡坤; 桑晋秋; 郑成诗; 李晓东
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2041-06-03
Also published as: CN113520377A

Abstract

本发明公开了一种虚拟声源定位能力检测方法、系统、装置及存储介质，方法包括：根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声；确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到骨导振子的第一输出强度；根据第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过骨导振子以第一输出强度播放虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。本发明保证声源定位性能测试的准确度的同时，提高了测试效率，可以对多声源场景下的声源定位能力进行检测，检测更加全面，便于后续对骨传导设备的声源定位性能进行改进，可广泛应用于声源定位技术领域。

Description

一种虚拟声源定位能力检测方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及声源定位技术领域，尤其是一种虚拟声源定位能力检测方法、系统、装置及介质。

背景技术

声源定位能力是一种重要的听觉功能，有助于人们对环境信息进行瞬时和全方位感知，对个体安全、准确地与环境互动起着重要作用。定位能力下降会影响我们对于声音方位信息的准确判断。对于传导性听力损失的患者，虽然骨传导可以在一定程度上提高患者的可听度和言语感知能力，但其是否也能提高声源定位能力尚有待研究。除此之外，自然声环境是复杂的声音环境，可能同时存在不同种类和方向的声源，所以，应探究不同类型的刺激声对定位性能的影响，指出骨传导设备在复杂声环境下提升定位性能的具体方向，具有重要的研究意义和广阔的应用前景。

现有技术中对有传导性听力损失的受试者的选择有两种：通过对正常听力受试者进行某种措施模拟实现听力损失以达到实验所需，或者根据实验需求寻找对应类型的受试者。这两种选择有不同的缺点，分别如下：第一、听力损失程度不能灵活控制调整。第一种情况具体为：让正常听力的受试者佩戴泡沫耳塞(常用的型号为3M EAR Classic^TM)，利用泡沫耳塞的降噪效果模拟传导性听力损失，但损失程度是固定的(以3M EAR Classic^TM泡沫耳塞为例，降噪值为SNR＝28dB)，即只能造成28dB HL的气导听力损失。可见，听力损失程度不能灵活调整，只能根据市面上现有耳塞的降噪值来确定。第二、患者寻找困难。第二种情况是要找所需的各种听力损失程度的患者。对于没有听力医学方面支撑的研究者，没有很好的资源去寻找患者；为了实验结果具有普适性，受试者的数量也有要求，找到相应数量且符合所有条件的受试者较难；患者因其身体、心理等原因，可能不能很好的支撑全部的实验过程。

现有技术中对于刺激声源的种类选择较为单一，不具有普适性，且现有技术中对听力损失人群的声源定位研究以定位准确度和最小可听角为主，这两个指标研究的是对角度的准确判断和分离不同声源的能力，均不涉及对声源间夹角相对大小的比较。然而当受试者周围有多个声源刺激时，现有的相关方法并不能准确对它们的相对关系进行判断，从而导致声源定位能力检测并不全面。

术语解释：

虚拟声场：利用头相关传输函数进行信号处理使得双声道信号(作用于左/右耳)在重放时可以模拟出各个方位的声音，但真实环境下该位置并不具备声源，这些虚拟声源构成的总声场即为虚拟声场。

传导性听力损失：传统的听觉刺激方式是空气中的声音依次通过耳道、鼓膜、听骨链，到达耳蜗后在基底膜上产生行波，进而刺激感官细胞从而产生听觉。整个流程中的任一环节受损均会造成相应的听力损失，其中，外耳和中耳受损的患者被称作传导性听力损失患者。传导性听力损失患者需要借助骨传导来进行听力修复，骨传导也是一种声音传导方式，是将声音转化为机械振动，通过振动颅骨的方式直接刺激耳蜗并最终产生听觉。

人耳掩蔽效应：一个较弱的声音(被掩蔽音)在耳中的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)遮盖的现象称为人耳的“掩蔽效应”。

骨导振子：骨传导中将声音转换为机械振动这一过程是通过骨导振子实现的。

定位准确度：声源定位能力的一种评价指标。其研究的是受试者感知到的声源方向与真实方向的吻合程度，两者间的差别即可反应受试者定位的准确度。

二等分任务：声源定位能力的另一种评价指标。当周围有多个声源刺激时，需要对它们的相对位置关系进行准确的判断。二等分任务是对声源间相对角度大小的研究，测试者依次向被测试者提供三个声音A，B和C。A和C位置固定，不断改变B的位置，要求其判断B在空间上更接近A还是C，直至受试者认为B在A，C正中间，即实现了二等分，其与真实的二等分角度间的差别即反应了受试者对相对角度大小的感知准确度。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种虚拟声源定位能力检测方法，该方法基于人耳的掩蔽效应对正常听力受试者模拟实现了单/双侧、不同程度的传导性听力损失环境，然后在骨导振子重建的虚拟声场下对受试者进行了二等分任务测试，从而可以得到受试者在传导性听力损失环境中的声源定位能力指标，便于后续确定双耳听力对称、不同的听力损失程度、刺激声音的频率以及频带宽度等因素对受试者声源定位能力的影响。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种虚拟声源定位能力检测系统。

为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测方法，包括以下步骤：

根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声；

确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据所述虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到所述骨导振子的第一输出强度；

根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声这一步骤，其具体包括：

获取单频点的第一正弦信号和全频带的第二粉红噪声；

通过头戴式耳机播放所述第一正弦信号，并通过入耳式耳机播放所述第二粉红噪声，进而通过升降法调整所述第二粉红噪声的强度使得调整后的第二粉红噪声掩蔽所述第一正弦信号，从而确定调整后的第二粉红噪声为所述第一粉红噪声。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据所述虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到所述骨导振子的第一输出强度这一步骤，其具体包括：

获取第一高斯白噪声串和多个虚拟空间位置信息，并根据所述第一高斯白噪声串和所述虚拟空间位置信息合成多个不同方位的虚拟声源信号；

通过入耳式耳机和骨导振子交替播放所述虚拟声源信号，并调整所述骨导振子的输出强度，使得受试者感知到所述骨导振子提供的音量强度与所述入耳式耳机提供的音量强度相等，从而确定调整后的输出强度为所述第一输出强度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标这一步骤，其具体包括：

根据所述第一粉红噪声对受试者模拟实现不同程度的传导性听力损失环境；

通过所述骨导振子在受试者的乳突位置播放所述虚拟声源信号，所述虚拟声源信号包括不同方位的第一声源信号、第二声源信号以及第三声源信号；

固定所述第一声源信号的第一方位角和所述第三声源信号的第三方位角不变，调整所述第二声源信号的方位角，直至受试者感知到所述第二声源信号位于所述第一声源信号和所述第三声源信号的正中间，从而确定调整后的第二声源信号的第二方位角；

根据所述第一方位角、所述第二方位角以及所述第三方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述虚拟声源定位能力检测方法还包括确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位准确度的步骤，其具体包括：

通过所述骨导振子在受试者的乳突位置播放所述虚拟声源信号，并确定受试者感知到的虚拟声源信号的第四方位角；

根据所述第四方位角和所述虚拟声源信号的实际方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述第四方位角和所述虚拟声源信号的实际方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度这一步骤，其具体为：

对所述第四方位角和所述虚拟声源信号的实际方位角进行线性拟合，确定以实际方位角为自变量、以第四方位角为因变量的线性拟合函数；

根据所述线性拟合函数的斜率和截距确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述虚拟声源定位能力检测方法还包括以下步骤：

改变所述虚拟声源信号的刺激频率和刺激带宽，并通过所述骨导振子对受试者进行多次二等分任务测试，从而确定刺激频率和刺激带宽对所述声源定位能力指标的影响幅度。

第二方面，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测系统，包括：

第一粉红噪声确定模块，用于根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声；

等响度校准模块，用于确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据所述虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到所述骨导振子的第一输出强度；

声源定位测试模块，用于根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

第三方面，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述的一种虚拟声源定位能力检测方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的一种虚拟声源定位能力检测方法。

本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到：

本发明实施例基于人耳的掩蔽效应对正常听力受试者模拟实现了单/双侧、不同程度的传导性听力损失环境，然后在骨导振子重建的虚拟声场下对受试者进行了二等分任务测试，从而可以得到受试者在传导性听力损失环境中的声源定位能力指标，便于后续确定双耳听力对称、不同的听力损失程度、刺激声音的频率以及频带宽度等因素对受试者声源定位能力的影响。本发明实施例利用人耳掩蔽效应模拟实现传导性听力损失环境，可以灵活调整听力损失程度，保证声源定位性能测试的准确度的同时，提高了测试效率；通过在传导性听力损失环境中对受试者进行二等分任务测试，可以对多类型声源场景下的声源定位能力进行检测，相对于现有技术而言检测更加全面，便于后续对骨传导设备的声源定位性能进行改进。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对本发明实施例中所需要使用的附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种虚拟声源定位能力检测方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的模拟实现传导性听力损失的原理图；

图3为本发明实施例提供的声源定位能力测试的信号示意图；

图4为本发明实施例提供的二等分任务测试的原理图；

图5为本发明实施例提供的一种虚拟声源定位能力检测系统的结构框图；

图6为本发明实施例提供的一种虚拟声源定位能力检测装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

在本发明的描述中，多个的含义是两个或两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

参照图1，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测方法，具体包括以下步骤：

S101、根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声。

具体地，利用软件合成单频点的正弦信号和全频带的粉红噪声；受试者佩戴入耳式耳机(播放粉红噪声，声音强度可调节)和头戴式耳机(播放正弦信号，声音强度固定)，调整粉红噪声强度使得其可以刚好掩蔽掉正弦信号，记录此时粉红噪声的强度，即为第一粉红噪声。步骤S101具体包括以下步骤：

S1011、获取单频点的第一正弦信号和全频带的第二粉红噪声；

S1012、通过头戴式耳机播放第一正弦信号，并通过入耳式耳机播放第二粉红噪声，进而通过升降法调整第二粉红噪声的强度使得调整后的第二粉红噪声掩蔽第一正弦信号，从而确定调整后的第二粉红噪声为第一粉红噪声。

具体地，如图2所示为本发明实施例提供的模拟实现传导性听力损失的原理图。利用audition软件生成250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz共6个频率点的正弦信号和0.1～10kHz的全频带粉红噪声；使用入耳式耳机播放粉红噪声，头戴式耳机播放强度为30/40/50dB HL的正弦信号；对于每个频率点和强度的正弦信号，均使用升降法调整粉红噪声的强度以恰好掩蔽掉正弦信号，记录每种情况下的粉红噪声的强度；对正常听力的受试者在佩戴入耳式耳机(播放上一步中得到的对应强度的粉红噪声)前后，均进行听阈测试，以保证听阈结果为测试所需情况。

可以理解的是，对于没有医学背景的研究者来说，使用真正的听损患者较为困难，所以在很多研究中，会选择对正常听力的受试者进行一定的处理来模拟实现听损。本发明从听力损失的本质——不能正常感知到某些声音出发，选择用人耳掩蔽效应来实现听损，并且可以灵活调整听力损失程度。对正常受试者播放一定强度的掩蔽音，就可以让其听不到设定好的被掩蔽音，即实现了某种程度的听力损失(具体听力损失程度可以根据仪器测得)。相对比于寻找真实受试者，受试者的人数上也大大减少，因为不同的听力损失程度可以在同一个正常听力受试者上模拟实现，从而大大提高了测试的效率。

S102、确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到骨导振子的第一输出强度。

具体地，利用软件合成水平面不同方位的虚拟声源；受试者同时佩戴入耳式耳机和骨导振子，在两者间交替播放合成得到的0°方位的声源，进行等响度校准；固定耳机呈现的声音强度，调节骨导振子提供的声音的强度使得受试者感知到的音量与耳机提供的音量相等，记录此强度用于后续的步骤中；随机播放其他方位的虚拟声源，刺激声音在骨导振子和耳机间交替呈现，提前不告知受试者具体方位和使用哪种传输方式，让其比较感知到的两个声音的位置是否重合并给出感知到的具体答案；每个方位重复3次，比较每个位置的正确率以验证骨导振子构建的虚拟声场的可行性。步骤S102具体包括以步骤：

S1021、获取第一高斯白噪声串和多个虚拟空间位置信息，并根据第一高斯白噪声串和虚拟空间位置信息合成多个不同方位的虚拟声源信号；

S1022、通过入耳式耳机和骨导振子交替播放虚拟声源信号，并调整骨导振子的输出强度，使得受试者感知到骨导振子提供的音量强度与入耳式耳机提供的音量强度相等，从而确定调整后的输出强度为第一输出强度。

具体地，利用matlab软件合成间隔时间300ms，持续时间200ms的200Hz～8kHz高斯白噪声串；利用matlab软件调用MIT的非个性化HRTF数据，从0°开始以15°为步长合成整个水平面上(0～360°)共24个位置的虚拟信息，使得高斯白噪声串具备方向感，得到24个方位的虚拟声源；正常听力的受试者同时佩戴入耳式耳机和双侧骨导振子(耦合在乳突上)，保证两个声音传输系统间没有机械接触；虚拟声源信号在骨导振子和耳机间交替呈现，使用听力计保证通过耳机呈现的刺激强度为40dB HL，调节骨导振子提供的声音的强度使得受试者感知到的音量与耳机提供的音量相等，以进行等响度校准，记录此时骨导振子的输出强度(即为第一输出强度)；在第一输出强度下利用双侧骨导振子以随机顺序播放24个虚拟声源，对于同一个虚拟位置，刺激声音在骨导振子和耳机间交替呈现，提前不告知受试者具体位置和使用哪种传输方式，让其比较听到的两个声音的位置是否重合，若重合，告知受试者真实方位验证是否与受试者感知到的方位相同，每个位置需重复3次，受试者感知到的方位的正确率需达到80％才能保证骨导振子构建的虚拟空间的可行性。

S103、根据第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过骨导振子以第一输出强度播放虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

具体地，利用第一粉红噪声对受试者模拟实现单/双侧和不同程度的听力损失，通过骨导振子在受试者两侧的乳突位置以第一输出强度播放虚拟声源信号，并进行二等分任务的测量；根据测试结果对受试者在传导性听力损失环境的声源定位能力进行分析，探讨双耳听力对称对声源定位性能的影响。步骤S103具体包括以下步骤：

S1031、根据第一粉红噪声对受试者模拟实现不同程度的传导性听力损失环境；

S1032、通过骨导振子在受试者的乳突位置播放虚拟声源信号，虚拟声源信号包括不同方位的第一声源信号、第二声源信号以及第三声源信号；

S1033、固定第一声源信号的第一方位角和第三声源信号的第三方位角不变，调整第二声源信号的方位角，直至受试者感知到第二声源信号位于第一声源信号和第三声源信号的正中间，从而确定调整后的第二声源信号的第二方位角；

S1034、根据第一方位角、第二方位角以及第三方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

声源定位能力是指判断声源位置的能力，包括对声源水平方位、垂直方位及声源与听者距离的识别。声源水平方位的定位又细分为对声源位置的准确定位及声源间相对位置关系的判断，本发明实施例通过二等分任务测试对受试者判断声源间相对位置的能力进行测试。

进一步作为可选的实施方式，虚拟声源定位能力检测方法还包括确定受试者在传导性听力损失环境中的声源定位准确度的步骤，其具体包括：

A1、根据第一粉红噪声对受试者模拟实现不同程度的传导性听力损失环境；

A2、通过骨导振子在受试者的乳突位置播放虚拟声源信号，并确定受试者感知到的虚拟声源信号的第四方位角；

A3、根据第四方位角和虚拟声源信号的实际方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度。

具体地，通过入耳式耳机播放第一粉红噪声，对受试者的左、右耳设置4种掩蔽模式：①L0R0，②L0RA，③LAR0，④LARA，其中L代表左耳，R代表右耳，A表示掩蔽程度，分别取30/40/50dB HL，以实现单/双侧、不同程度的听力损失；对不同模式的听力损失患者均进行定位准确度和二等分任务测试。如图3所示为本发明实施例提供的声源定位能力测试的信号示意图，下面分别对定位准确度测试和二等分任务测试进行介绍。

定位准确度测试：两个骨导振子耦合在双侧乳突位置，从前述得到的24个虚拟声源中以30°为步长仅调用12个虚拟声源，以随机顺序播放这12个虚拟声源，声音强度为第一输出强度，记录受试者感知到的角度。

二等分任务测试：如图4所示为本发明实施例提供的二等分任务测试的原理图，从得到的24个虚拟声源中以60°为间隔确定第一声源信号A和第三声源信号C的方位，改变第二声源信号B的方位，要求受试者判断第二声源信号B在空间上更接近第一声源信号A还是第三声源信号C，直至受试者认为第二声源信号B在第一声源信号A和第三声源信号C的正中间，即实现了二等分，记录此时的结果。

进一步作为可选的实施方式，根据第四方位角和虚拟声源信号的实际方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度这一步骤A3，其具体为：

A32、对第四方位角和虚拟声源信号的实际方位角进行线性拟合，确定以实际方位角为自变量、以第四方位角为因变量的线性拟合函数；

A33、根据线性拟合函数的斜率和截距确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度。

具体地，可选用4种不同的评价指标来对定位准确度测试和二等分测试的结果进行数据分析：1)线性拟合；2)正确率；3)均方误差；4)符号偏差，其中，线性拟合只用于定位准确度结果的分析。

1)线性拟合方法如下：在横坐标为实际方位角，纵坐标为受试者的响应方位角(即第四方位角)的坐标轴内标出受试者的各个响应，并求其线性拟合线，其公式为：

α_res＝a·α_tag+b

其中，α_res为响应方位角，α_tag为实际方位角，a为斜率，b为截距。

可以理解的是，当a越接近1，b越接近0，定位准确度越高。

2)正确率的计算公式为：

其中，R为受试者响应正确的次数，N为总次数。针对定位准确度测试和二等分任务测试，均可各自设置对应的可容许偏差范围，在可容许偏差范围内，均认为受试者响应正确。如对于定位准确度测试，设置实际方位角与响应方位角的夹角的可容许偏差范围，对于二等分任务测试，设置第二声源信号与其他两个声源信号的中线的夹角的可容许偏差范围。

3)均方误差的计算公式为：

其中，res_i为第i次测试的响应角度，tag_i为第i次测试的实际角度，N为总次数。对于定位准确度测试，响应角度即为第四方位角，实际角度即为实际方位角；对于二等分任务测试，响应角度即为第二方位角，实际角度即为第一方位角与第三方位角的平均值。

4)符号偏差计算公式为：

其中，E>0时，表示响应相对于刺激更偏左；E<0时,表示响应相对于刺激更偏右。

进一步作为可选的实施方式，虚拟声源定位能力检测方法还包括以下步骤：

改变虚拟声源信号的刺激频率和刺激带宽，并通过骨导振子对受试者进行多次二等分任务测试，从而确定刺激频率和刺激带宽对声源定位能力指标的影响幅度。

本发明实施例选用不同频率(低/高频)、不同带宽(1/3倍频程、倍频程、2倍频程、宽带)的共6种不同种类的声音刺激来综合模拟自然环境下的不同声音，进而研究其对声源定位的影响。

具体地，将第一高斯白噪声串的频率和带宽换为：中心频率为fc＝500Hz、5kHz的1/3倍频程的信号，400Hz至800Hz、4kHz至8kHz的倍频程信号，200Hz至800Hz、2kHz至8kHz的2倍频程信号；重复前述的测试不走，得到不同声音种类下的定位性能结果，便于后续分析刺激频率和刺激带宽对声源定位能力指标的影响幅度。

可以理解的是，本发明实施例中的具体数字设置均可以根据需要进行调整，例如选择30/40/50dB HL的正弦信号是为了模拟实现轻中度的听力损失，也可以根据自身需求酌情调整，又如本发明实施例中高斯白噪声串的频率设置、整个水平面上虚拟声源的数量等均可以根据实际情况进行调整。

以上对本发明实施例的方法步骤进行了说明。本发明实施例利用人耳掩蔽效应模拟实现传导性听力损失环境，可以灵活调整听力损失程度，保证声源定位性能测试的准确度的同时，提高了测试效率；通过在传导性听力损失环境中对受试者进行二等分任务测试，可以对多类型声源场景下的声源定位能力进行检测，相对于现有技术而言检测更加全面，便于后续对骨传导设备的声源定位性能进行改进。相对于现有的相关技术，本发明实施例还具有以下优点：

1)可以在听力正常受试者身上开展实验，不再拘束于真正的听力损失患者，给受试者的选择提供了更大的灵活性，且可根据需求灵活调整听力损失程度。

2)本发明对声源间夹角的相对大小进行了研究，扩充了现有技术中对听力损失人群声源定位能力的测试内容。

3)综合考虑了多种类型的刺激声音对定位性能的影响，刺激声音类型多样性更加符合复杂的自然声环境。

参照图5，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测系统，包括：

等响度校准模块，用于确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到骨导振子的第一输出强度；

声源定位测试模块，用于根据第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过骨导振子以第一输出强度播放虚拟声源信号，进而通过二等分任务测试确定受试者在传导性听力损失环境中的声源定位能力指标。

上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

参照图6，本发明实施例提供了一种虚拟声源定位能力检测装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当上述至少一个程序被上述至少一个处理器执行时，使得上述至少一个处理器实现上述的一种虚拟声源定位能力检测方法。

上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，该处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述一种虚拟声源定位能力检测方法。

本发明实施例的一种计算机可读存储介质，可执行本发明方法实施例所提供的一种虚拟声源定位能力检测方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图1所示的方法。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或上述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，上述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印上述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得上述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种虚拟声源定位能力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标；

所述根据人耳掩蔽效应确定用于模拟实现传导性听力损失的第一粉红噪声这一步骤，其具体包括：

获取单频点的第一正弦信号和全频带的第二粉红噪声；

通过头戴式耳机播放所述第一正弦信号，并通过入耳式耳机播放所述第二粉红噪声，进而通过升降法调整所述第二粉红噪声的强度使得调整后的第二粉红噪声掩蔽所述第一正弦信号，从而确定调整后的第二粉红噪声为所述第一粉红噪声；

所述确定多个不同方位的虚拟声源信号，并根据所述虚拟声源信号对入耳式耳机和骨导振子进行等响度校准，得到所述骨导振子的第一输出强度这一步骤，其具体包括：

通过入耳式耳机和骨导振子交替播放所述虚拟声源信号，并调整所述骨导振子的输出强度，使得受试者感知到所述骨导振子提供的音量强度与所述入耳式耳机提供的音量强度相等，从而确定调整后的输出强度为所述第一输出强度；

所述根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标这一步骤，其具体包括：

2.根据权利要求1所述的一种虚拟声源定位能力检测方法，其特征在于，所述虚拟声源定位能力检测方法还包括确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位准确度的步骤，其具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种虚拟声源定位能力检测方法，其特征在于，所述根据所述第四方位角和所述虚拟声源信号的实际方位角确定受试者在对应程度的传导性听力损失环境中的声源定位准确度这一步骤，其具体为：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种虚拟声源定位能力检测方法，其特征在于，所述虚拟声源定位能力检测方法还包括以下步骤：

改变所述虚拟声源信号的刺激频率和刺激带宽，并通过所述骨导振子对受试者进行多次二等分测试，从而确定刺激频率和刺激带宽对所述声源定位能力指标的影响幅度。

5.一种虚拟声源定位能力检测系统，其特征在于，包括：

声源定位测试模块，用于根据所述第一粉红噪声模拟传导性听力损失环境，并通过所述骨导振子以所述第一输出强度播放所述虚拟声源信号，进而通过二等分测试确定受试者在所述传导性听力损失环境中的声源定位能力指标；

所述第一粉红噪声确定模块具体用于：

获取单频点的第一正弦信号和全频带的第二粉红噪声；

所述等响度校准模块具体用于：

所述声源定位测试模块具体用于：

6.一种虚拟声源定位能力检测装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至4中任一项所述的一种虚拟声源定位能力检测方法。

7.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1至4中任一项所述的一种虚拟声源定位能力检测方法。