CN114760576B - 骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备 - Google Patents

骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备 Download PDF

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CN114760576B CN202210679806.2A CN202210679806A CN114760576B CN 114760576 B CN114760576 B CN 114760576B CN 202210679806 A CN202210679806 A CN 202210679806A CN 114760576 B CN114760576 B CN 114760576B
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Abstract

本发明提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备。所述方法包括：获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态。本发明可以针对不同听障患者的听力损伤程度调整骨传导助听器的声音放大幅度，自主适应不同听障患者的听力放大需求，无需进行听力放大幅度的人工调试，增强了骨传导助听器的使用泛化性。

Description

骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及骨传导助听器控制技术领域，尤其涉及一种骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备。
背景技术
骨传导助听器通过将声音转换为不同频率的机械振动，通过人的颅骨、听神经以及听觉中枢进行声波的传递。骨传导助听器利用骨传导技术受话，声波直接通过骨头传输至听神经，因此可以开放双耳。当前骨传导助听器通常其声音放大信号的幅度是固定的，而对于不同的听障患者来说，每个人的听障损伤程度不同，这样就导致骨传导助听器输出的幅度固定的声音无法与不同的听障人士进行匹配。因此，开发一种骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节方法，包括：获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述根据外部声波构建声音线性时变受控系统，包括：
Figure 195891DEST_PATH_IMAGE001
其中，x(t)为n维声音状态，A(t)为状态系数矩阵，B(t)为控制系数矩阵，
Figure 624467DEST_PATH_IMAGE002
为对x求时长的导数，u(t)为控制量，
Figure 837274DEST_PATH_IMAGE003
为一时长段的起始时刻，
Figure 682344DEST_PATH_IMAGE004
为一时长段的终止时刻，
Figure 955193DEST_PATH_IMAGE005
为起始时刻的声音状态，
Figure 871065DEST_PATH_IMAGE006
为终止时刻的声音状态，t为时长。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数，包括：
Figure 949880DEST_PATH_IMAGE008
其中，G(u)为系统性能评价函数，T为转置符号，K为加权矩阵，V(t)为第一半正定对称矩阵，W(t)为正定对称矩阵。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程，包括：
Figure 385540DEST_PATH_IMAGE010
Figure 344138DEST_PATH_IMAGE011
其中，P(t)为第二半正定对称矩阵，
Figure 294776DEST_PATH_IMAGE012
为对P(t)求时长的导数，
Figure 114965DEST_PATH_IMAGE013
为正定对称矩阵W(t)的逆矩阵，
Figure 467449DEST_PATH_IMAGE014
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 596948DEST_PATH_IMAGE015
的值，
Figure 972565DEST_PATH_IMAGE016
为一时长段。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，包括：
Figure 583063DEST_PATH_IMAGE017
Figure 55633DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 106765DEST_PATH_IMAGE019
为控制量的解析解，D(t)为中间变量矩阵，
Figure 31996DEST_PATH_IMAGE020
为期望的声音状态。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，包括：
Figure 443254DEST_PATH_IMAGE021
Figure 442434DEST_PATH_IMAGE022
Figure 726785DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 326263DEST_PATH_IMAGE024
为对
Figure 354262DEST_PATH_IMAGE025
求时长的导数，
Figure 473527DEST_PATH_IMAGE026
为期望的声音状态在一时长段的起始时刻的值，
Figure 663200DEST_PATH_IMAGE027
为声音线性时变受控系统的期望性能值，
Figure 749974DEST_PATH_IMAGE028
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 316084DEST_PATH_IMAGE029
的值。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，在所述向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态之后，还包括：将控制量的解析解进行存储，对听力损伤等级与所述听障患者的听力损伤等级相同的其他听障患者，直接采用所述控制量的解析解控制骨传导助听器，输出具备期望幅度的声音状态。
第二方面，本发明的实施例提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节装置，包括：第一主模块，用于获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；第二主模块，用于针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；第三主模块，用于在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；第四主模块，用于根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法。
本发明实施例提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法及设备，通过构建声音线性时变受控系统并进一步建立系统性能评价函数，根据条件微分方程的解得到控制量的解析解后用其控制声音线性时变受控系统输出具备期望幅度的声音状态，可以针对不同听障患者的听力损伤程度调整骨传导助听器的声音放大幅度，自主适应不同听障患者的听力放大需求，无需进行听力放大幅度的人工调试，增强了骨传导助听器的使用泛化性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法流程图；
图2为本发明实施例提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节方法，参见图1，该方法包括：获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述根据外部声波构建声音线性时变受控系统，包括：
Figure 555436DEST_PATH_IMAGE030
其中，x(t)为n维声音状态，A(t)为状态系数矩阵，B(t)为控制系数矩阵，
Figure 916010DEST_PATH_IMAGE031
为对x求时长的导数，u(t)为控制量，
Figure 493009DEST_PATH_IMAGE032
为一时长段的起始时刻，
Figure 800494DEST_PATH_IMAGE033
为一时长段的终止时刻，
Figure 691090DEST_PATH_IMAGE034
为起始时刻的声音状态，
Figure 675095DEST_PATH_IMAGE035
为终止时刻的声音状态，t为时长。需要说明的是，听障患者与外界进行语言交流被认定为在一段有限时长内进行，即对话双方不会无限制交谈下去，因此在构建声音线性时变受控系统时是以一固定时长段为前提进行构建，本实施例中即以
Figure 283931DEST_PATH_IMAGE036
作为该时长段。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数，包括：
Figure 395106DEST_PATH_IMAGE038
其中，G(u)为系统性能评价函数，T为转置符号，K为加权矩阵，V(t)为第一半正定对称矩阵，W(t)为正定对称矩阵。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程，包括：
Figure 592738DEST_PATH_IMAGE040
Figure 560694DEST_PATH_IMAGE041
其中，P(t)为第二半正定对称矩阵，
Figure 594509DEST_PATH_IMAGE042
为对P(t)求时长的导数，
Figure 493064DEST_PATH_IMAGE043
为正定对称矩阵W(t)的逆矩阵，
Figure 358252DEST_PATH_IMAGE044
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 497109DEST_PATH_IMAGE045
的值，
Figure 18220DEST_PATH_IMAGE046
为一时长段。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，包括：
Figure 457817DEST_PATH_IMAGE047
Figure 443090DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure 690532DEST_PATH_IMAGE049
为控制量的解析解，D(t)为中间变量矩阵，
Figure 761256DEST_PATH_IMAGE050
为期望的声音状态。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，所述采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，包括：
Figure 1613DEST_PATH_IMAGE051
Figure 841393DEST_PATH_IMAGE052
Figure 259736DEST_PATH_IMAGE053
其中，
Figure 552177DEST_PATH_IMAGE054
为对
Figure 596226DEST_PATH_IMAGE055
求时长的导数，
Figure 290512DEST_PATH_IMAGE056
为期望的声音状态在一时长段的起始时刻的值，
Figure 879757DEST_PATH_IMAGE057
为声音线性时变受控系统的期望性能值，
Figure 925073DEST_PATH_IMAGE058
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 507233DEST_PATH_IMAGE059
的值。
在另一实施例中，声音线性时变受控系统中会加入非线性扰动，该类非线性扰动反映了骨传导助听器工程构成中的非线性偏差。因此，对声音线性时变受控系统产生非线性扰动后的调节系统，其状态可以表示为：
Figure 56026DEST_PATH_IMAGE060
Figure 81751DEST_PATH_IMAGE061
其中，E(t)为非线性扰动的系数矩阵，
Figure 526946DEST_PATH_IMAGE062
为非线性扰动量，
Figure 725846DEST_PATH_IMAGE063
为非线性扰动因子。如果加入非线性扰动后的声音线性时变受控系统满足容限条件，则确定加入非线性扰动后的声音线性时变受控系统是可以被控制量的解析解
Figure 440730DEST_PATH_IMAGE064
控制并使得期望的声音状态
Figure 889553DEST_PATH_IMAGE065
为渐近稳定的。容限条件具体可以表述为，对满足以下条件：
Figure 581566DEST_PATH_IMAGE066
Figure 505528DEST_PATH_IMAGE067
的任意非线性扰动量
Figure 28913DEST_PATH_IMAGE068
，加入非线性扰动后的声音线性时变受控系统保持可控（即可以被控制量的解析解
Figure 396441DEST_PATH_IMAGE069
控制）并大范围渐近稳定。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，在所述向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态之后，还包括：将控制量的解析解进行存储，对听力损伤等级与所述听障患者的听力损伤等级相同的其他听障患者，直接采用所述控制量的解析解控制骨传导助听器，输出具备期望幅度的声音状态。具体地，将控制量的解析解存储在存储介质中，在遇到听力损伤程度相同或类似的听障患者时，可以不用再次对骨传导助听器进行调整，而是直接从存储介质中调用控制量的解析解，进而直接给其他听障患者输出具有相同或类似幅度的声音状态。通过这种方式可以提高骨传导助听器的使用效率，降低骨传导助听器输出各种期望声音状态的计算复杂度，延长了骨传导助听器的使用寿命。
本发明实施例提供的骨传导助听器输出音量自主调节方法，通过构建声音线性时变受控系统并进一步建立系统性能评价函数，根据条件微分方程的解得到控制量的解析解后用其控制声音线性时变受控系统输出具备期望幅度的声音状态，可以针对不同听障患者的听力损伤程度调整骨传导助听器的声音放大幅度，自主适应不同听障患者的听力放大需求，无需进行听力放大幅度的人工调试，增强了骨传导助听器的使用泛化性。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种骨传导助听器输出音量自主调节装置，该装置用于执行上述方法实施例中的骨传导助听器输出音量自主调节方法。参见图2，该装置包括：第一主模块，用于获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；第二主模块，用于针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；第三主模块，用于在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；第四主模块，用于根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态。
本发明实施例提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，采用图2中的若干模块，通过构建声音线性时变受控系统并进一步建立系统性能评价函数，根据条件微分方程的解得到控制量的解析解后用其控制声音线性时变受控系统输出具备期望幅度的声音状态，可以针对不同听障患者的听力损伤程度调整骨传导助听器的声音放大幅度，自主适应不同听障患者的听力放大需求，无需进行听力放大幅度的人工调试，增强了骨传导助听器的使用泛化性。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第一子模块，用于实现所述根据外部声波构建声音线性时变受控系统，包括：
Figure 372487DEST_PATH_IMAGE070
其中，x(t)为n维声音状态，A(t)为状态系数矩阵，B(t)为控制系数矩阵，
Figure 100141DEST_PATH_IMAGE071
为对x求时长的导数，u(t)为控制量，
Figure 681295DEST_PATH_IMAGE072
为一时长段的起始时刻，
Figure 16461DEST_PATH_IMAGE073
为一时长段的终止时刻，
Figure 932333DEST_PATH_IMAGE074
为起始时刻的声音状态，
Figure 11148DEST_PATH_IMAGE075
为终止时刻的声音状态，t为时长。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第二子模块，用于实现所述针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数，包括：
Figure 446808DEST_PATH_IMAGE077
其中，G(u)为系统性能评价函数，T为转置符号，K为加权矩阵，V(t)为第一半正定对称矩阵，W(t)为正定对称矩阵。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第三子模块，用于实现所述在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程，包括：
Figure 142756DEST_PATH_IMAGE079
Figure 296657DEST_PATH_IMAGE080
其中，P(t)为第二半正定对称矩阵，
Figure 179163DEST_PATH_IMAGE081
为对P(t)求时长的导数，
Figure 718597DEST_PATH_IMAGE082
为正定对称矩阵W(t)的逆矩阵，
Figure 661145DEST_PATH_IMAGE083
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 36763DEST_PATH_IMAGE084
的值，
Figure 457380DEST_PATH_IMAGE085
为一时长段。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第四子模块，用于实现所述根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，包括：
Figure 116900DEST_PATH_IMAGE086
Figure 964771DEST_PATH_IMAGE087
其中，
Figure 827684DEST_PATH_IMAGE088
为控制量的解析解，D(t)为中间变量矩阵，
Figure 238943DEST_PATH_IMAGE089
为期望的声音状态。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第五子模块，用于实现所述采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，包括：
Figure 503702DEST_PATH_IMAGE090
Figure 788053DEST_PATH_IMAGE091
Figure 390460DEST_PATH_IMAGE092
其中，
Figure 152880DEST_PATH_IMAGE093
为对
Figure 272146DEST_PATH_IMAGE094
求时长的导数，
Figure 914348DEST_PATH_IMAGE095
为期望的声音状态在一时长段的起始时刻的值，
Figure 814171DEST_PATH_IMAGE096
为声音线性时变受控系统的期望性能值，
Figure 317965DEST_PATH_IMAGE097
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 354054DEST_PATH_IMAGE098
的值。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的骨传导助听器输出音量自主调节装置，还包括：第六子模块，用于实现在所述向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态之后，还包括：将控制量的解析解进行存储，对听力损伤等级与所述听障患者的听力损伤等级相同的其他听障患者，直接采用所述控制量的解析解控制骨传导助听器，输出具备期望幅度的声音状态。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线，其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过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）执行本发明各个方法实施例所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。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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）执行各个实施例或者实施例的一些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种骨传导助听器输出音量自主调节方法，其特征在于，包括：获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态；所述针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，G(u)为系统性能评价函数，T为转置符号，K为加权矩阵，V(t)为第一半正定对称矩阵，W(t)为正定对称矩阵；所述在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程，包括：
Figure 877610DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中，P(t)为第二半正定对称矩阵，
Figure 111276DEST_PATH_IMAGE004
为对P(t)求时长的导数，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为正定对称矩阵W(t)的逆矩阵，
Figure 646163DEST_PATH_IMAGE006
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE007
的值，
Figure 572662DEST_PATH_IMAGE008
为一时长段；所述根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure 560209DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为控制量的解析解，D(t)为中间变量矩阵，
Figure 784517DEST_PATH_IMAGE012
为期望的声音状态，x(t)为n维声音状态，A(t)为状态系数矩阵，B(t)为控制系数矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为终止时刻的声音状态，u(t)为控制量，
Figure 659064DEST_PATH_IMAGE014
为一时长段的起始时刻，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为一时长段的终止时刻，t为时长。
2.根据权利要求1所述的骨传导助听器输出音量自主调节方法，其特征在于，所述根据外部声波构建声音线性时变受控系统，包括：
Figure 5731DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为对x求时长的导数，
Figure 222518DEST_PATH_IMAGE018
为起始时刻的声音状态。
3.根据权利要求2所述的骨传导助听器输出音量自主调节方法，其特征在于，所述采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
Figure 312834DEST_PATH_IMAGE020
Figure DEST_PATH_IMAGE021
其中，
Figure 307466DEST_PATH_IMAGE022
为对
Figure DEST_PATH_IMAGE023
求时长的导数，
Figure 559456DEST_PATH_IMAGE024
为期望的声音状态在一时长段的起始时刻的值，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为声音线性时变受控系统的期望性能值，
Figure 459279DEST_PATH_IMAGE026
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE027
的值。
4.根据权利要求3所述的骨传导助听器输出音量自主调节方法，其特征在于，在所述向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态之后，还包括：将控制量的解析解进行存储，对听力损伤等级与所述听障患者的听力损伤等级相同的其他听障患者，直接采用所述控制量的解析解控制骨传导助听器，输出具备期望幅度的声音状态。
5.一种骨传导助听器输出音量自主调节装置，其特征在于，包括：第一主模块，用于获取骨传导助听器接收的外部声波，根据外部声波构建声音线性时变受控系统；第二主模块，用于针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数；第三主模块，用于在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程；第四主模块，用于根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，采用控制量的解析解控制声音线性时变受控系统，向听障患者的耳鼓输出具备期望幅度的声音状态；所述针对声音线性时变受控系统中的声音状态和控制量，建立系统性能评价函数，包括：
Figure 838439DEST_PATH_IMAGE028
其中，G(u)为系统性能评价函数，T为转置符号，K为加权矩阵，V(t)为第一半正定对称矩阵，W(t)为正定对称矩阵；所述在一时长段内，构建面向声音线性时变受控系统和系统性能评价函数的条件微分方程，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE029
Figure 202424DEST_PATH_IMAGE030
其中，P(t)为第二半正定对称矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为对P(t)求时长的导数，
Figure 376047DEST_PATH_IMAGE032
为正定对称矩阵W(t)的逆矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE033
为第二半正定对称矩阵P(t)在时刻
Figure 825483DEST_PATH_IMAGE034
的值，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
为一时长段；所述根据条件微分方程的解确定控制量的解析解，包括：
Figure 5404DEST_PATH_IMAGE036
Figure DEST_PATH_IMAGE037
其中，
Figure 896000DEST_PATH_IMAGE038
为控制量的解析解，D(t)为中间变量矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE039
为期望的声音状态，x(t)为n维声音状态，A(t)为状态系数矩阵，B(t)为控制系数矩阵，
Figure 755371DEST_PATH_IMAGE040
为终止时刻的声音状态，u(t)为控制量，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
为一时长段的起始时刻，
Figure 177257DEST_PATH_IMAGE042
为一时长段的终止时刻，t为时长。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至4任一项权利要求所述的方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法。
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