CN113766402B - 一种提高环境适应性的助听方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明专利提供了一种提高环境适应性的助听方法及装置，应用于数字助听器系统，包括：所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，本公开通过超声波回声定位技术模拟助听器当前环境信息的结构信息，可区别室内环境、室外环境、半开放环境等等诸多地理性位置信息，通过将自然声音的声源位置信息与当前环境信息中不同方向的障碍物位置信息相匹配，能够框定助听器的有效听觉区域，尤其在封闭或半封闭的环境中，能够杜绝外界干扰。

Description

一种提高环境适应性的助听方法及装置
技术领域
本发明专利涉及数字助听器系统领域，具体涉及一种提高环境适应性的助听方法及装置。
背景技术
数字助听器问世以来,人们对它的技术特征和临床使用价值一直都持肯定的态度，它使听障人士的生活质量和言语交流有了根本性的改变，但即使是配戴了最先进的助听设备,也会在远距离、噪音环境、多人交谈、看电视、听电话等情景下存在不同程度的聆听困难，其中，为了改善在公众场合由于距离、环境噪声等因素干扰，导致助听装置无法有效发挥作用的普遍情况，数字助听器设置了音量自适应功能，能够将远处的声音扩大至患者所适应的听阈范围内，但无差别的扩音方式无法适应不同的生活、工作场景，例如：某数字助听器佩戴儿童在室内自习，数字助听器无差别地将街道上的汽车鸣笛声扩大，导致该数字助听器佩戴儿童无法专心学习，因此，亟需一种提高环境适应性的助听方法及装置。
发明专利内容
针对现有技术中的缺陷，本发明专利提供一种提高环境适应性的助听方法及装置，以提高助听器对环境的适应性。
根据本公开实施例的第一方面，本发明专利一优选实施例提供了一种提高环境适应性的助听方法，应用于数字助听器系统，包括：
所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序。
在一实施例中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括：
获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息。
在一实施例中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括：
获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配。
在一实施例中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号。
根据本公开实施例的第二方面，本发明专利提供了一种提高环境适应性的助听装置，应用于数字助听器系统，包括：
探测模块，用于所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
分析模块，用于依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
调节模块，用于判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序。
在一实施例中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括：
第一获取模块，用于获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
生成模块，用于生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
区分模块，用于确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息。
在一实施例中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括：
第二获取模块，用于获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
模拟模块，用于模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
校对模块，用于若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配。
在一实施例中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号。
根据本公开实施例的第三方面，本发明专利提供了一种提高环境适应性的助听装置，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行上述方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，本发明专利提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法的步骤。
由上述技术方案可知，本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听方法及装置可以包括以下有益效果：本公开通过超声波回声定位技术模拟助听器当前环境信息的结构信息，可区别室内环境、室外环境、半开放环境等等诸多地理性位置信息，通过将自然声音的声源位置信息与当前环境信息中不同方向的障碍物位置信息相匹配，能够框定助听器的有效听觉区域，尤其在封闭或半封闭的环境中，能够杜绝外界干扰，帮助助听患者在相对安静的条件下生活、工作，以使数字助听器系统改良。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本发明专利具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听方法的流程图；
图2为本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听方法中步骤S12的流程图；
图3为本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听方法中步骤S13的流程图；
图4为本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听装置的框图；
图5为本发明专利提供的另一种提高环境适应性的助听装置的框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明专利的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明专利的保护范围。
图1为本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听方法的流程图，该方法应用于助听器终端，该终端可以展示图片、视频、短信、微信等信息。终端可以配备移动电话、计算机、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等任一具有显示屏的终端设备。本实施例提供的一种提高环境适应性的助听方法，如图1所示，所述方法，应用于数字助听器系统，包括步骤S11-S13：
在步骤S11中，所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
可选的，接收当前环境范围内的全部声音信号选用麦克风、话筒等的音频接收设备，超声波信号为人为生成的主动声波，可选用超声波发声装置，自然声音信号为被动声波；
在步骤S12中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
可选的，超声波信号以发射地点为中心一定频率范围内从低到高连续发出声音，并记录发出的声音频率，超声波碰到障碍物后反射，音频接收设备分散在助听器的各个位置接收并记录接收的时间、频率以及方向。
在步骤S13中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序。
在一实施例中，如图2所示，在步骤S12中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括步骤S21-S23：
在步骤S21中，获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
在步骤S22中，生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
可选的，三维数据信息划分的立体空间范围可与超声波探测音频接收设备的划分范围一致，以简化划分手段。
在步骤S23中，确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息；
可选的，可确定内容包括障碍物的大小、形状、性质信息，其中，对于镂空形障碍物忽略不计。
在一实施例中，如图3所示，在步骤S13中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括步骤S31-S33：
在步骤S31中，获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
可选的，根据声音在空气中传播的衰减速率，以及助听器上不唯一设置的音频接收设备接收声音信号的时差、强度差，可得出声源位置信息；
在步骤S32中，模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
在步骤S33中，若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配；
本实现方式能够检测声源位置与助听器之间是否存在障碍物，以此作为判断听障患者是否处于相对封闭环境、半封闭环境的标准。
在一实施例中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号；
可选的，通过放大器对声电信号进行调节，能够将较大的声音信号调小，将较小的声音信号调大，使得听障患者可获得临近的声音感受。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。
图4本发明专利提供的一种提高环境适应性的助听装置的框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图4所示，所述装置，应用于数字助听器系统，包括：
探测模块121，用于所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
分析模块122，用于依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
调节模块123，用于判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序。
本公开通过超声波回声定位技术模拟助听器当前环境信息的结构信息，可区别室内环境、室外环境、半开放环境等等诸多地理性位置信息，通过将自然声音的声源位置信息与当前环境信息中不同方向的障碍物位置信息相匹配，能够框定助听器的有效听觉区域，尤其在封闭或半封闭的环境中，能够杜绝外界干扰，帮助助听患者在相对安静的条件下生活、工作，以使数字助听器系统改良。
在一实施例中，如图4所示，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括：
第一获取模块124，用于获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
生成模块125，用于生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
区分模块126，用于确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息。
在一实施例中，如图4所示，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括：
第二获取模块127，用于获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
模拟模块128，用于模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
校对模块129，用于若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配。
在一实施例中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开实施例还提供一种提高环境适应性的助听装置：
图5是根据一示例性实施例示出的一种用于助听器适配的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图5，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。
在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种提高环境适应性的助听方法，应用于数字助听器系统，其特征在于，包括：
所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序;
其中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括：
获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息;
其中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括：
获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配;
其中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号。
2.一种提高环境适应性的助听装置，应用于数字助听器系统，其特征在于，包括：
探测模块，用于所述助听器接收当前环境范围内的全部声音信号，所述全部声音信号包括一个或多个方向的自然声音信号和探测声音信号的回声信号，所述探测声音信号为助听器发出的超声波信号；
分析模块，用于依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，所述回声信号参数包括回声传播时长、回声传播角度、回声传播大小；
调节模块，用于判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，若所述自然声音信号与当前环境信息不匹配，所述助听器改变自然声音信号的输出程序;
其中，依据所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系获取到当前环境信息，包括：
第一获取模块，用于获取所述回声信号的回声信号参数与障碍物位置信息之间的对应关系；
生成模块，用于生成所述当前环境信息的三维数据信息，将所述三维数据信息划分为立体空间范围内的不同位置区域；
区分模块，用于确定所述三维数据信息中不同位置区域的障碍物位置信息;
其中，判断所述自然声音信号与当前环境信息是否匹配，包括：
第二获取模块，用于获取所述自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系；
模拟模块，用于模拟所述自然声音信号处于无障碍环境下的声源位置信息，所述声源位置信息依据自然声音信号参数和声源位置信息之间的对应关系获得；
校对模块，用于若所述声源位置信息不包含在当前环境信息中声源位置信息方向的障碍物位置信息中，所述自然声音信号与当前环境信息不匹配;
其中，所述输出程序为将自然声音信号放大至听障患者舒适听阈范围内的声电信号。
3.一种提高环境适应性的助听装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1中方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1中方法的步骤。
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