CN113938804A - 一种范围性助听方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利提供了一种范围性助听方法及装置，应用于助听终端，包括：获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置，本公开通过对同频率声音信号的滤波保存，能够区分不同音源发出的声音信号，通过麦克风阵列声音定位技术能够得到各声音信号的音源位置信息，以使得助听器对近距离范围内的声音信号放大处理，其受远处声音的干扰小，有利于听障人士近距离的反应、沟通。
Description
技术领域
本发明专利涉及助听器领域，具体涉及一种范围性助听方法及装置。
背景技术
噪音是佩戴助佩戴中常出现的问题之一，有些患者佩戴助听器后会感觉有明显的噪音，噪音不断是助听器配戴的一个大问题，如何进步助听器在噪音环境下的表现不断是助听器公司重点研讨方向，因而，近些年，助听器行业涌现了很多新技术，如：麦克风噪音抑止、方向性技术、数字噪音抑止、言语加强、风声抑止、反应抑止和瞬噪追踪等等，都是改善助听器在噪音下的表现；
然而，上述方式仅能改善听力结果，由于助听器是对声音的无差别放大，特别是在近距离沟通时，远处的声音会直接干扰助听器的扬声内容，使得听障人士无法听清身边的声音，往往会导致声音混杂，不分主次，沟通困难的情况，因此，亟需一种范围性助听方法及装置。
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范围性助听方法及装置，以改善听障人士近距离交流的分辨率。
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范围性助听方法，应用于助听终端，包括：
获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放。
在一实施例中，计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息，包括：
获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息。
在一实施例中，根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置，包括：
以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息。
在一实施例中，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数。
根据本公开实施例的第二方面，本发明专利提供了一种范围性助听装置，应用于助听终端，包括：
采集模块，用于获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
第一处理模块，用于计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
第二处理模块，用于根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
优化模块，用于优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放。
在一实施例中，所述第一处理模块，包括：
获取模块，用于获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
第一处理子模块，用于将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
第二处理子模块，用于根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息。
在一实施例中，所述第二处理模块，包括：
虚拟模块，用于以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
配对模块，用于将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息。
在一实施例中，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数。
根据本公开实施例的第三方面，本发明专利提供了一种范围性助听装置，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范围性助听方法及装置可以包括以下有益效果：本公开通过对同频率声音信号的滤波保存，能够区分不同音源发出的声音信号，通过麦克风阵列声音定位技术能够得到各声音信号的音源位置信息，以使得助听器对近距离范围内的声音信号放大处理，其受远处声音的干扰小，有利于听障人士近距离的反应、沟通，大大提高了听障人士对周围声音的分辨度、区分度，尤其适用于课堂教学、办公会议、长途旅行、家庭生活等等小范围的沟通场景。
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范围性助听方法的流程图；
图2为本发明专利提供的一种范围性助听方法中步骤S12的流程图；
图3为本发明专利提供的一种范围性助听方法中步骤S13的流程图；
图4为本发明专利提供的一种范围性助听装置的框图；
图5为本发明专利提供的一种范围性助听装置的原理示意图；
图6为本发明专利提供的另一种范围性助听装置的框图。
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范围性助听方法的流程图，该方法应用于助听终端，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范围性助听方法，如图1所示，所述方法，应用于助听终端，包括以下步骤S11-S14：
在步骤S11中，获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
可选的，助听终端为双耳助听器或含有至少两个声音接受入口的单耳助听器，声音接受入口为麦克风、话筒、拾音器等等音频接收设备中的任一种；
在步骤S12中，计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
在步骤S13中，根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
该实现方式通过麦克风阵列声音定位技术能够得到各声音信号的音源位置信息，以实现区分近距离音源和远距离音源的能力；
在步骤S14中，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放；
该实现方式通过对近距离范围内的声音信号放大处理，其受远处声音的干扰小，有利于听障人士近距离的反应、沟通，大大提高了听障人士对周围声音的分辨度、区分度，尤其适用于课堂教学、办公会议、长途旅行、家庭生活等等小范围的沟通场景。
在一实施例中，如图2所示，在步骤S12中，计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息，包括以下步骤S21-S23：
在步骤S21中，获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
在步骤S22中，将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
该实现方式通过设置多组自适应滤波器，能够对接受到的声音信号同步处理，使得自适应滤波器在消除噪音的基础上，能够以上一自适应滤波器参数消除特定频率的声音信号，以得到纯音信号；
在步骤S23中，根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息；
该实现方式通过记录同一纯音信号在两个声音接受入口的差异，并利用声源定位算法，可得出声源的具体位置。
在一实施例中，如图3所示，在步骤S13中，根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置，包括以下步骤S41-S42：
在步骤S41中，以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
在步骤S42中，将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息；
可选的，该坐标系能够将听障人士的活动范围进行层次划分，以确定近距离范围和远距离范围，其层次数量至少设置为两个，也可以以地面为参照建立二维坐标系，划分以声源位置到助听终端的直线距离为标准。
在一实施例中，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数；
可选的，该调节方式以听障人士的生活环境、听力习惯为标准，为达到最佳的区分效果，最内层助听范围内的声音放大倍数可远大于次内层助听范围内的声音放大倍数，可以以倍数关系或指数关系进行设定。
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为本发明专利提供的一种范围性助听装置的框图，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，应用于助听终端，包括：
采集模块121，用于获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
第一处理模块122，用于计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
第二处理模块123，用于根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
优化模块124，用于优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放。
本公开通过对同频率声音信号的滤波保存，能够区分不同音源发出的声音信号，通过麦克风阵列声音定位技术能够得到各声音信号的音源位置信息，以使得助听器对近距离范围内的声音信号放大处理，其受远处声音的干扰小，有利于听障人士近距离的反应、沟通，大大提高了听障人士对周围声音的分辨度、区分度，尤其适用于课堂教学、办公会议、长途旅行、家庭生活等等小范围的沟通场景。
在一实施例中，如图4所示，所述第一处理模块122，包括：
获取模块131，用于获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
第一处理子模块132，用于将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
第二处理子模块133，用于根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息。
在一实施例中，如图4所示，所述第二处理模块123，包括：
虚拟模块141，用于以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
配对模块142，用于将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息。
在一实施例中，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数。
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范围性助听装置：
图6是根据一示例性实施例示出的一种范围性助听装置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6，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 (10)
1.一种范围性助听方法，其特征在于，应用于助听终端，包括：
获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息，包括：
获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置，包括：
以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数。
5.一种范围性助听装置，其特征在于，应用于助听终端，包括：
采集模块，用于获取周围环境中的全部声音信号，将所述声音信号转化为信号数据，所述声音信号至少设置有两个声音接受入口；
第一处理模块，用于计算各个所述声音信号的声源位置信息，所述声源位置信息为相对于助听终端的方向信息、直线距离信息；
第二处理模块，用于根据所述直线距离信息确定声源位置所属的助听范围信息，不同所述助听范围以听障患者为中心分层设置；
优化模块，用于优化不同所述助听范围以内声源的信号数据，将优化后的所述信号数据转化为声音信号播放。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块，包括：
获取模块，用于获取所述声音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系与声音信号自适应滤波处理函数；
第一处理子模块，用于将所述全部声音信号自适应滤波处理成频率不同的多个纯音信号，所述纯音信号为不同声源发出的声音信号；
第二处理子模块，用于根据所述纯音信号在不同声音接受入口的时差、响度差与声源位置的对应关系计算得出声源位置信息。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块，包括：
虚拟模块，用于以所述听障人士为原点建立空间坐标系，将所述空间坐标系划分为不同层次的助听范围；
配对模块，用于将所述声源位置与助听范围相匹配，得出所述声源位置所属助听范围的层次信息。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于,优化不同所述助听范围以内声源的信号数据为将不同助听范围内的声源纯音信号按照内至外的顺序逐层变小地调整放大倍数。
9.一种范围性助听装置，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至4中任意一项方法的步骤。
10.一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至4中任意一项方法的步骤。
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| CN202111141427.XA Pending CN113938804A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种范围性助听方法及装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113938804A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103475974A (zh) * | 2012-06-06 | 2013-12-25 | 西门子医疗器械公司 | 用于聚焦助听器的波束形成器的方法 |
| JP2015046663A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | パナソニック株式会社 | 補聴器フィッティング装置と、それを用いた補聴器フィッティング方法 |
| US20190373364A1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Audio signal processing method and device, electronic equipment and storage medium |
| CN110996238A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-10 | 杨伟锋 | 双耳同步信号处理助听系统及方法 |
| CN111669692A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-15 | 群腾整合科技股份有限公司 | 一种助听装置 |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202111141427.XA patent/CN113938804A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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