CN116725526A - 对听力装置用户听力能力执行测试的听力装置系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于对听力装置用户的听力能力执行测试的听力装置系统、听力装置和方法，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿用户的听力损失。听力装置系统包括：在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器；在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器，多个音调中的第一组对用户来说是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的；配置为当音调可听见时接收来自用户的指示的用户界面；处理单元，配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序；自适地应选择多个音调中的新音调基于：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

Description

对听力装置用户听力能力执行测试的听力装置系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于测试用户的听力能力的听力装置系统、听力装置和方法，以用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线以供用户的听力装置使用。更具体地说，本公开涉及一种听力装置系统，包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器，以及用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器，其中多个音调中的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的。听力装置系统还包括用户界面，被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。

背景技术

量化听力损伤的最常见和基本的方式是估计纯音听力阈值(HT)，其被称为纯音测听(PTA，pure tone audiometry)。估计人的纯音HT的传统方式是使用阶梯式“上升5dB-下降10dB”方法，逐步逼近在250Hz至8kHz的一组标准频率下仍可感受到的最低音调强度。然而，该简单方法有多个缺点。

因此，需要一种改进的听力装置系统、听力装置和方法以用于测试用户的听力能力。

发明内容

所公开的是一种用于对听力装置用户的听力能力执行测试的听力装置系统，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿用户的听力损失。听力装置系统包括声学输出换能器以用于在用户的耳朵中输出音频信号。听力装置系统包括音调发生器以用于在声学输出换能器中输出多个音调。多个音调中的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的。听力装置系统包括用户界面，被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。听力装置系统包括处理单元，被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。自适地应选择多个音调中的新音调的基于：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

根据一个方面，公开了一种用于补偿用户听力损失的听力装置。该听力装置被配置为佩戴在用户的耳朵中。听力装置还被配置为执行用户的听力能力的测试，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于听力补偿。听力装置包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器。听力装置包括用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器。多个音调中的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的。听力装置包括用户界面或通信单元，以用于当音调可听见时接收来自用户的指示。听力装置包括处理单元，被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。自适应地选择多个音调中的新音调的基于：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

根据一个方面，公开了一种测试用户的听力能力的方法，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于在用户的听力装置中使用。该方法在听力装置系统中执行。听力装置系统包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器。听力装置系统包括用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器。多个音调中的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的。听力装置系统包括用户界面，其被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。听力装置包括处理单元，其被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。自适应地选择多个音调中的新音调的基于：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

量化听力损伤的最常见和最基本的方式是估计纯音听力阈值(HT)，这被称为纯音测听(PTA)。估计人的纯音听力阈值的传统方式是使用阶梯式“上升5dB-下降10dB”方法，逐步逼近在250Hz至8kHz的一组标准频率下仍可感受到的最低音调强度。然而，该简单方法有多个缺点，包括：A)它没有为估计的阈值提供不确定性的度量，使得难以定义客观的停止准则。B)难以利用关于正在估计的阈值曲线的潜在先验知识。C)没有使用数据中可用的所有信息，因为假定不同频率下的听力阈值是不相关的。这导致需要多余的测量来实现期望的准确度。D)将刺激限定在一组固定的标准频率需要额外的假设来估计其他频率下的阈值。最常见的解决方案是假设HT曲线在半对数频率尺度上的片状线性，例如在听力图中。听力图描绘了特别HT曲线与正常听力者的HT曲线之间的差异。

本发明包括一种解决这些缺点的纯音听力阈值估计问题的概率方法。采取概率方法可允许考虑到患者反应的不确定性，并以基本方式结合先验知识。

本发明可包括将HT作为频率的连续函数进行概率建模，而不是为一组离散的标准频率使用多个独立的反应模型(心理测量函数)。这可以通过赋予阈值曲线高斯过程(GP)先验来实现。

本发明的优点是，它对所产生的阈值估计提供了不确定性带，这使得能够实现基本和客观的停止准则。此外，本发明允许人们基于迄今处理的数据找到最佳的下一个刺激，并且可以使用任何频率下的刺激。这些性质减少了实现所期望准确度所需的试验数量。尽量减少所需试验的数量对于减轻患者的认知负担非常重要。

本发明对纯音听力阈值估计问题采取了概率方法。人们可以将阈值估计问题看作是概率推理问题。为此，本发明在听力阈值曲线上设置了高斯过程先验。此外，根据本发明，用户对刺激的反应可由概率反应模型来建模。该模型描述了用户反应如何取决于他们的听力阈值和所呈现的测试音调。给定反应模型，近似贝叶斯推理技术可应用于对听力阈值的后验分布进行近似。这可能导致使用“贝叶斯纯音测听(BPTA,Bayesian pure-toneaudiometry)”方法。贝叶斯纯音测听方法可以通过重复以下步骤逐步减小关于用户听力阈值曲线的不确定性：

1.使用当前(不确定)的HT曲线估计来确定“最佳”(信息量最大)的下一个测试音调。该音调可能被限定在一组标准频率，或可能不被限定在一组标准频率。

2.播放测试音调并收集用户的二元反应：可听见或听不见。

3.基于目前收集到的数据，更新HT曲线的概率估计(即近似后验GP)。

这些步骤可以重复进行，直到关于听力阈值的不确定性足够小。对估计问题的完全概率化处理具有一些有利的性质：

客观的、信息论的标准可以用来挑选测试音调，使得不确定性尽可能快地减小。这可以使达到所期望准确度的所需试验数量最小化。

关于用户听力阈值的预先知识——例如基于年龄或病史——可以被利用来进一步减少所需试验的数量。

直接推断出完整的阈值曲线，而不是只推断出一组标准频率下的阈值。

停止准则可以以客观的方式定义。

该方法可与将概率性HT估计作为输入的其他阈值估计方法组合。

根据一个方面，本听力装置系统被配置为对听力装置用户的听力能力执行测试，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿用户的听力损失。

根据一个方面，本听力装置被配置为执行对听力装置用户的听力能力的测试，用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿用户的听力损失。

听力装置系统可以包括被配置为佩戴在用户耳朵中/耳朵处的听力装置。测试可以在用户佩戴听力装置时执行。测试可由听力装置执行。测试后，用户可以每天佩戴听力装置以用于补偿用户的听力损失。

测试可以在第一次开始使用听力装置之前执行，和/或在听力装置使用一段时间后执行，例如，作为用户听力阈值曲线的更新，以用于更新对听力损失的补偿。该更新可以定期执行。

测试可由用户他/她自己执行，而无需与听力案例专业人员互动。可替代地，测试可由用户在听力案例专业人员的互动下执行。可替代地，测试可由听力案例专业人员执行。

术语“听力阈值曲线”可以与本公开中的术语“听力图”互换使用。然而，“听力图”可能意味着根据某些标准对所用硬件的额外限制。

根据一个方面，听力装置系统包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器。根据一个方面，听力装置包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器。声学输出换能器可以是扬声器、扩音器、接收器和输出换能器等。

根据一个方面，听力装置系统包括用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器。根据一个方面，听力装置包括用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器。多个音调的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调的第二组对用户来说将是听不见的。多个音调中的每个音调可以具有频率，以例如Hz为单位衡量，以及强度，以例如dB为单位衡量。音调发生器可以在听力装置系统或听力装置的下面提到的处理单元中实施。音调发生器可以是听力装置系统或听力装置的单独音调发生器。

根据一个方面，听力装置系统包括用户界面，其被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。听力装置系统可以包括听力装置。用户界面可以布置在听力装置上，该装置被配置为在测试期间由用户佩戴。用户界面可以是听力装置上的物理按钮。听力装置系统可以包括电子装置，诸如智能手机或遥控器。用户界面可以布置在电子装置上。用户界面可以包括图形用户界面，该界面包括电子或虚拟启示，用户可以在其上指示音调何时可听见。

根据一个方面，听力装置包括用户界面或通信单元，其被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。用户界面可以布置在听力装置上，该装置被配置为在测试期间由用户佩戴。用户界面可以是听力装置上的物理按钮。听力装置可以与电子装置相关联和/或连接到电子装置，诸如智能手机或遥控器。用户界面可以布置在电子装置上。用户界面可以包括图形用户界面，该界面包括电子或虚拟启示，用户可以在其上指示音调何时可听见。

作为用户界面的替代或补充，听力装置可以包括用于当音调可听见时接收来自用户的指示的通信单元。该通信单元可以是或可以包括无线收发器。如果听力装置没有用户界面，例如按钮，那么来自用户的指示可以在相关联的和连接的电子装置的用户界面上提供，并然后在从电子装置传输后在听力装置的通信单元中接收。

根据一个方面，听力装置系统包括处理单元，其被配置为：自适应地选择多个音调，以及自适应地选择多个音调的顺序。处理单元可被布置在听力装置系统的听力装置中，其中用户在测试期间佩戴该听力装置。处理单元可以被布置在听力装置系统的电子装置中。处理单元可以是电子装置的软件应用程序(所谓的应用程序)的功能。处理单元可以布置在听力装置系统的服务器中，或可以是其功能。

根据一个方面，听力装置包括处理单元，其被配置为：自适应地选择多个音调，以及自适应地选择多个音调的顺序。

自适应地选择多个音调中的新音调基于：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率。可听见音调由用户在用户界面上指示。听不见音调被检测为没有被用户指示。

新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率可以是固定概率、确定概率、计算概率、预定概率、调整概率等。处理单元被配置为尤其基于用户是否可听见到新音调的估计概率来执行新音调的自适应选择。处理单元可以执行概率的估计，该概率可以被估计一次或连续估计。

试图在“信息意义”上做到最佳的现有技术测听过程，诸如由贝叶斯纯音测听(BPTA，Bayesian pure-tone audiometry)驱动的那些，从用户的积极(可听见音调)和消极(听不见音调)反应中学习的测听过程，从“用户体验”的角度可能不是最佳的。这是由于此种过程是个人的“在估计听力阈值下”呈现音调。“在估计听力阈值下”反复呈现音调，导致连续呈现多个可听见或听不见音调的显著概率。这可能不利于用户体验，特别是在听不见音调的情况下，因为用户可能将其理解为系统不再工作(正确)。

在申请人执行的BPTA试点测试期间观察到了这一点，其中一个不满的原因是可听见音调之间的沉默时期延长。

例如，见已发表的背景参考：Cox,M.和de Vries,B.2016:'ABayesian binaryclassification approach to pure tone audiometry'。

根据本发明，为了改进由BPTA驱动的测听过程的“用户体验”，本发明可以提供多个机制，其可以用来权衡在呈现的音调数量方面的平均收敛速度，以达到类似的准确度，与呈现的音调将导致积极或消极反应的可能性。这使得相对于旨在“在迭代次数方面达到最大效率”的模式，在降低过程效率的同时，音调将可听见的可能性更大或更小。

这些机制包括：所提出方法的动机来自这样的事实：程序中的长时间停顿与糟糕的用户体验相关联。当该方法连续测试达到或低于该人的听力阈值时，会造成长时间的停顿：没有听到的音调将导致等待时间，因此用户可能会认为该方法是错误的或不能正确工作。本方法的目的是在听到和未听到的音调之间取得良好的平衡，使得用户具有满意的体验，例如，没有太长的停顿，并同时不影响方法本身的准确度。改进可以用曲线图来解释。考虑图6和图7。图6示出了在没有考虑到改进后的用户体验(暗曲线)和考虑到用户体验(亮曲线)的情况下，BPTA方法的准确度在听力图空间(左栏)和增益空间(右栏)中作为迭代的函数。两种方式的准确度都没有改变。然而，用户体验得到了显著改进，这在考虑图7时变得明显。图7示出了连续的未听到音调数量，即连续未听到音调少于4个的百分比，作为迭代次数的函数，简单地说就是对等待时间的衡量。这里期望有较高的值，从而确保不会由于没有听到音调而出现太长的停顿。在这里，亮曲线，即用户体验改进，压倒了暗曲线，即忽略用户体验，这表明本方法提供了期望的用户体验。

本发明的机制进一步包括：调整BPTA被允许建议音调的该组频率。在一些情况下，这被限制为“标准测听频率”。

算法可能只使用10个测听频率下的音调(250、500、750、1000、1500、2000、3000、4000、6000和8000Hz)。然而，在一些情况下，例如为特定听力装置类型使用BPTA，算法可能会省略250Hz和8kHz下的频率，因为这些频率下的测量不可靠，例如低频下的声学泄漏和太高的个人耳形导致高频下的变化太大。

BPTA方法是智能的，方因为它可以始终选择频率和声音强度，以提供关于收敛到基于所有先前试验的被测人的真实听力图的最多信息。

“标准测听频率”可以是在测听使用中常见的一组标准化频率，因此：125、250、500、750、1000、1250、1500、2000、3000、4000、6000和8000Hz。在执行BPTA方法之前，可以选择这些频率的子集。

BPTA方法的第一项任务可以是调整音调在给定听力阈值的估计的情况下将可听见的概率，这影响到建议音调的强度。默认情况下，这可设置为“0”，指示使用与估计的听力阈值匹配的强度，该估计值是从例如在执行BPTA方法之前的听力图得出的。

BPTA过程可能有两个部分，并且下面描述这些部分。第一部分可以解决“内务(housekeeping)任务”，例如确保用户在测听过程之前输入与年龄和性别相关的信息。这可以提供测听过程的起点。如果没有个人听力图可用，则可以基于年龄和性别选择对应的听力图。该信息可以从大型数据库上的高斯建模过程提取，诸如包括大约80000张听力图的数据库。第二部分可以解决标准化频率的子集中的每个子集的听力阈值的概率。默认情况下，BPTA方法可以总是提出接近被测者对某个频率的预期听力阈值的信号电平。然而，通过本改进的用户体验(UX，user experience)方法，可以选择不同的概率。如果概率设置为低，则算法可以使建议的信号电平偏向听力阈值的听不见部分。如果概率设置为高，则其可以使建议的信号电平偏向听力阈值的可听见部分。请注意，BPTA方法在测试越接近听力阈值音调时，可能会获得更多的新信息。因此，可能总是要权衡，以考虑用新音调获得新信息，但同时保持良好的用户体验，因此要在听到的和未听到的音调之间保持良好平衡。申请人对此种权衡进行了经验性的评估，并得出了以下数字的示例。

对于特定的听力装置，推荐的BPTA参数设置可能是：

·x＝10，

·y1＝z1＝5，并且对应的可听见度概率为15％。

·y2＝z2＝2，并且对应的可听见度概率为85％。

操纵这些机制的不同方式可被称为“模式切换”。这方面的三种策略已在申请人用于试点测试的应用中实施，并且可以同时应用：

模式可以在五个变量x、y1、z1、y2和z2中定义。一般来说，这些模式可以指：

·默认模式，即BPTA可以按照Cox,M.和de Vries,B.2016中描述的方法的原始参考中描述的来工作。

·改进的UX模式，即三种策略中的一种或多种可以激活，目的是在不影响准确度的情况下改进用户体验。

第一模式切换策略可以涵盖变量x：

对于前x个音调，重点可能是对语音重要的那些频率，例如1000-4000Hz。该限制可在第x+1音调时被解除。

因此，算法可能只选择频率1000、1500、2000、3000或4000Hz。如前所述，目的可能是从对语音感知最重要的频率开始。

第二模式切换策略可以涵盖变量y1和z1，并可解决有太多连续可听见音调的情况：

为了“试图强制听不见音调”，在y1个连续可听见音调之后，提出的音调的可听见概率可以调整到15％，并且允许该方法提出的频率子集可以减少到只有在z1个连续可听见音调之后还没有观察到听不见反应的那些频率。

第三模式切换策略可以涵盖变量y2和z2，并可以解决有太多的连续听不见的音调时的情况：

为了“试图强制可听见音调”，在y2个连续听不见音调之后，提出的音调的可听见概率可以调整到85％，并且允许该方法提出的频率子集可以减少到在z2个连续听不见音调之后还没有观察到可听见反应(audible response)的那些频率。

对于前x个音调，重点可以放在对语音重要的那些频率上，例如1000-4000Hz。该限制可在第x+1音调时被解除。

术语“重点(focus)”可能意味着“前x个音调的频率必须在1000-4000Hz范围内”。因此，BPTA系统可能被要求在前x步中提出频率在1000-4000Hz范围内的音调。在x个音调之后，该要求可能会被取消，因此也允许频率更低或更高的音调。该要求确保听力阈值水平可以首先在对语音重要的频率下进行估计。

在y1数量的可听见音调之后，可以从允许频率选择的集合中移除所有频率，对于该集合，没有记录到听不见反应。然而，在获得听不见反应后，频率组可以恢复到为该过程配置的所有频率。

参数y1的值可以独立于方法描述。对于特定的听力装置，y1＝5的推荐值可以基于通过一组模拟的经验优化。申请人发现，设置y1＝5在模拟中产生最佳性能。在模拟过程中，该值提供了在有利时触发方法与不频繁触发方法之间的良好权衡。

如果没有记录到听不见反应，可以将频率从组移除。主要原因是，由于那些频率可以被用户听到，所以没有必要重复它们，从而节省时间。在这种情况下，“组”可能与BPTA选择的频率组有关，以提出下一个测试音调。该方法可以跟踪BPTA在提出下一个测试音调时可以选择的一组频率。如果频率从该组移除，则BPTA可能不会提出具有该频率的音调。

默认情况下，频率组，即BPTA在提出音调时可以选择的该组频率，可以包含标准的测听频率。然而，所描述方法中的各种机制可以自适应地向该组添加或从其移除频率。如果频率组被恢复，则其可以被设置回默认值(＝标准测听频率)。

在y2数量的听不见音调之后，所有的频率都可以从为频率选择被允许组移除，因为没有记录到可听见反应。主要原因是，由于那些频率不可被用户听到，所以没有必要重复它们，从而节省时间。在获得可听见反应后，频率组可以恢复到被配置为该过程的所有频率。

参数y2的选择方式可以与y1类似，通过由模拟进行的经验优化。一般来说，参数可以手工选择，通过模拟进行优化，或通过真实世界实验进行优化。

在z1数量的可听见音调之后，“可听见度概率”可能降低到接近0％，但不在0％，以尝试并强制听不见反应。一旦获得了听不见反应，可听见度概率可以被重置成为该过程选择的默认值。

参数z1和z2的值两者都可以通过经验优化获得。它们不需要相等，但测试表明，将它们设置为相同的值可以提供最佳性能。这是意料之中的，因为两个参数确定了机制何时被触发，以“强制“发出可听见或听不见的音调。

在z2数量的听不见音调后，“可听见度概率”可能提高到接近100％，以试图并强制可听见反应。一旦获得了可听见反应，可听见度概率可以被重置成为该过程选择的默认概率。这也是根据经验确定的。与“听不见”和“可听见”的音调有关的可听见度概率是明智的选择，以提高音调被评估在所期望可听见度，同时仍然向系统提供信息的可能性。如果将这些分别设置为1％和100％，就会使系统非常不可能学习。默认设置“估计阈值”可能是“信息量最大”的。进一步评估的音调与该值的偏差越大，其“信息量”可能就越少。

该方法是在固定预算的刺激下，即用户在会话期间愿意评估多少刺激，在准确度和用户体验之间进行权衡。通常，相同的准确度也可以通过延长预算来获得。然而，这可能会无争议地降低用户体验，因为该程序需要用户在时间、注意力和耐心方面投入更多。这些方法是专门为自动化程序设计的，在这种情况下，最终用户需要投入有限的时间，但完成该程序对进一步的系统的准确运作是必要的，例如，确定听力仪器中的压缩机设置。在用户试验中，申请人观察到，当人们没有听到足够的音调变化时，他们会感到厌烦/不感兴趣，例如，他们总是听到一个音调，或者他们开始怀疑系统甚至是否工作，因为他们从未听到一个音调。

改进的方法意图作为自动化、自主操作的系统的扩展，该系统通过“提出/观察”循环与终端用户互动，学习他们的行为或性质的各个方面，例如确定听力阈值。它特别意图用于被设计成以数学上的最佳方式选择提议的系统，而不是意图通过在与用户互动中花费更多精力来考虑用户错误的系统，诸如用于获得听力阈值的更传统的Hughson-Westlake程序。

尽管这里描述的方法可以是针对BPTA的，但它本质上是非常通用的，因为它涉及到基于终端用户的观察来调整自动化系统的刺激选择机制。多种方法适合于更通用的框架，其中其他策略是可设想的，但在简单音调选择的背景内，不认为有必要。

在一些实施例中，新音调的自适应选择基于在选择可能的可听见音调之前，一个和五个之间的先前音调，优选两个先前音调，对用户来说是听不见的。

在一些实施例中，新音调的自适应选择基于在选择可能的可听见音调之前，两个先前音调对用户来说是听不见的。优点是，只有两个连续音调对用户来说听不见，因为如果有太多的听不见音调，则用户可能会认为测试不工作。可能的可听见音调可以是预期可听见的音调或可能可听见的音调。

在一些实施例中，新音调的自适应选择基于在选择可能听不见音调之前，用户可以听到二个和八个之间的先前音调，优选五个先前音调。

在一些实施例中，新音调的自适应选择基于在选择可能听不见音调之前，用户可以听到五个先前音调。优点是，具有最大5个连续可听见音调，因为否则用户可能认为测试无聊并且他/她没有听力损失。可能听不见音调可以是预期听不见的音调或可能听不见的音调。

在一些实施例中，新音调对用户来说是否可听见的估计概率在约75％和约95％之间，优选约85％的概率。

在一些实施例中，新音调对用户来说是否可听见的估计概率是约85％的概率。因此，新音调对用户来说是否可听见的估计概率可以是约70％-100％的概率，或约75％-95％的概率，或约80％-90％的概率，诸如约85％的概率。

在一些实施例中，新音调对用户来说是否听不见的估计概率在约5％和约25％之间，优选约15％的概率。

在一些实施例中，新音调对用户来说是否听不见的估计概率是约15％的概率。因此，新音调对用户来说是否听不见的估计概率可以是约0％-30％的概率，或约5％-25％的概率，或约10％-20％的概率，诸如约15％的概率。

在一些实施例中，多个音调选自一组测听频率，范围为约200Hz至约10kHz，优选包括频率250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、6000Hz和8000Hz。

在一些实施例中，多个音调选自一组测听频率，包括250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、6000Hz和8000Hz。

在一些实施例中，测试的中频试验中的多个音调是10个音调，选自约1kHz至约4kHz范围内对语音重要的测听频率的子集，优选包括频率1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz。

在一些实施例中，测试的中频试验中的多个音调是10个音调，选自对语音重要的测听频率的子集，包括1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz。优点是，在测试的中频试验中只使用约10个音调，因为这将提供良好的测试结果，同时保持测试时间缩短。测试可在几分钟内完成。

在一些实施例中，完整测试中的多个音调取决于测试的预定置信区间，优选至少20个音调。

在一些实施例中，完整测试中的多个音调是至少20个音调。在一些实施例中，完整测试中的多个音调是20-30个音调。在一些实施例中，完整测试中的多个音调少于50个音调。因此，20个音调的最小值可能是硬性的置信限制。测试可以在约30-50个音调处收敛。

在一些实施例中，表示用户的听力能力的听力阈值曲线是通过贝叶斯纯音测听(BPTA)估计的。

在一些实施例中，贝叶斯纯音测听(BPTA)包括概率方法，以基于听力阈值曲线的概率模型来估计用户的听力阈值，该模型由代表典型听力阈值曲线的高斯过程分量的加权组合组成，该分量在听力阈值曲线的数据库上被训练，其中包括用户的年龄和性别的信息被用来计算分量的基本权重，并且其中BPTA将用户的听力阈值曲线估计为频率与听力阈值的平滑连续函数。

在一些实施例中，听力装置系统被配置为执行用户的听力能力的测试，以用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，由用户发起，并且不需要听力护理专业人员的帮助。因此，测试可以由用户他/她自己执行，不需要专业人员的任何帮助，即所谓的自适配。用户可以简单地下载应用程序或在用于听力装置的现有应用程序中选择某个功能，以用于开始测试。应用程序可以在相关联电子装置上。自适配程序可以可替代地和/或额外地是可从专门的听力装置遥控器访问的特殊特征。

在一些实施例中，处理单元被配置为生成表示用户的听力能力的听力阈值曲线，以在根据自适应选择输出多个音调时用于听力补偿。

在一些实施例中，听力装置系统包括听力装置，其被配置为佩戴在用户的耳朵中以用于补偿用户的听力损失，并且其中听力装置包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出转换器。听力装置可用于测试和日常佩戴两者，以用于证明对用户的听力补偿。因此，听力装置可以包括声学输出换能器，以用于在测试期间在用户的耳朵中输出音频信号，并用于在听力装置的日常佩戴期间输出经处理的音频信号用于提供听力补偿。可选地，听力装置还可以包括音调发生器、用户界面和/或处理单元。

在一些实施例中，处理单元是听力装置的第一处理单元或电子装置的第二处理单元。因此，处理单元的功能是听力装置系统的一部分，并且它可以内置于听力装置中，或可以由应用程序执行。

在一些实施例中，用户界面设置在听力装置、辅助装置和/或包括用于与听力装置系统通信单元通信的通信单元的电子装置处。电子装置可以是例如智能手机、平板计算机、pc等。该电子装置可具有用户界面，其中用户可以在音调可听见时进行指示，例如触摸屏或按钮等。电子装置或辅助装置可以是听力装置的硬件遥控器或充电单元。电子装置或辅助装置可以是专用的硬件遥控器，例如，内置到听力装置充电器中。听力装置/电子装置/辅助装置的通信单元和听力装置系统通信单元可以例如包括无线通信单元和天线。因此，通信可以是有线通信，例如使用蓝牙(BT)或其他无线通信。可替代地，通信可以是有线的。

在实施例中，听力装置被配置为由用户佩戴。听力装置可以布置在用户的耳朵处、用户的耳朵上、用户的耳朵上方、用户的耳朵中、用户的耳道中、用户的耳朵后面和/或用户的耳廓中，也就是说，听力装置被配置为佩戴在用户的耳朵中、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处。用户可以佩戴两个听力装置，在每只耳朵处佩戴一个听力装置。这两个听力装置可以连接，诸如无线连接和/或有线连接，诸如双耳助听器系统。

听力装置可以是可听见戴设备，诸如耳机、头戴式耳机、耳塞、助听器、个人声音放大产品(PSAP)、非处方(OTC)听力装置、听力保护装置、通用听力装置、定制听力装置或另一种头部可佩戴的听力装置。听力装置可以包括处方类装置和非处方类装置两者。

听力装置可以体现在各种外壳风格或形式因素中。这些形式因素中的一些是耳后(BTE)听力装置、耳道内接收器(RIC)听力装置、耳内接收器(RIE)听力装置或耳内麦克风和接收器(MaRIE)听力装置。这些装置可以包括被配置为佩戴在用户耳后的BTE单元和被配置为部分或全部插入用户耳道中的耳内(ITE)单元。一般来说，BTE单元可包括至少一个输入换能器、电源和处理单元。术语BTE听力装置是指这样的听力装置，其中接收器，即输出换能器，被包括在BTE单元中，并且声音经由连接BTE和ITE单元的声管被引导到ITE单元，而术语RIE、RIC和MaRIE听力装置是指这样的听力装置，其中接收器可被包括在ITE单元中，其经由被配置为在BTE和ITE单元之间传递电信号的连接器电缆或导线耦合到BTE单元。

这些形式因素中的一些是耳内式(ITE)听力装置、全耳道式(CIC)听力装置或耳内隐形式(IIC)听力装置。这些听力装置可包括ITE单元，其中ITE单元可包括至少一个输入换能器、电源、处理单元和输出换能器。这些形式因素可以是定制装置，意味着ITE单元可以包括外壳，其壳体由硬质材料(诸如硬质聚合物或金属)或软质材料(诸如类橡胶聚合物)制成，模制成与特定用户耳道的形状适形的外部形状。

这些形式因素中的一些是耳塞、耳上耳机或耳上方耳机。本领域技术人员了解不同种类的听力装置以及将听力装置布置在听力装置佩戴者的耳朵中、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处的不同选项。听力装置(或一对听力装置)可以是定制适配的、标准适配的、开放适配的和/或闭塞适配的。

在实施例中，听力装置可包括一个或多个输入换能器。一个或多个输入换能器可包括一个或多个麦克风。一个或多个输入换能器可包括被配置为检测骨骼振动的一个或多个振动传感器。一个或多个输入换能器可被配置为将声学信号转换为第一电输入信号。第一电输入信号可以是模拟信号。第一电输入信号可以是数字信号。一个或多个输入换能器可耦合到一个或多个模数转换器，其被配置为将模拟第一输入信号转换为数字第一输入信号。

在实施例中，听力装置可以包括被配置为无线通信的一个或多个天线。该一个或多个天线可包括电动天线。电动天线可被配置为以第一频率进行无线通信。第一频率可以高于800MHz，优选900MHz和6GHz之间的波长。第一频率可以是902MHz至928MHz。第一频率可以是2.4至2.5GHz。第一频率可以是5.725GHz至5.875GHz。一个或多个天线可以包括磁性天线。磁性天线可以包括磁芯。磁性天线可以包括线圈。线圈可以围绕磁芯盘绕。磁性天线可被配置为以第二频率进行无线通信。第二频率可以低于100MHz。第二频率可以在9MHz和15MHz之间。

在实施例中，听力装置可包括一个或多个无线通信单元。一个或多个无线通信单元可包括一个或多个无线接收器、一个或多个无线发射器、一个或多个发射器-接收器对和/或一个或多个收发器。一个或多个无线通信单元中的至少一个可以耦合到一个或多个天线。无线通信单元可被配置为将一个或多个天线中的至少一个所接收的无线信号转换为第二电输入信号。听力装置可被配置为有线/无线音频通信，例如，使用户能够收听媒体，诸如音乐或无线电，和/或使用户能够执行电话通话。

在实施例中，无线信号可以源自一个或多个外部源和/或外部装置，诸如(多个)配偶的麦克风装置、(多个)无线音频发射器、(多个)智能计算机和/或与无线发射器相关联的(多个)分布式麦克风阵列。(多个)无线输入信号可以源自另一个听力装置，例如，作为双耳听力系统的一部分，和/或源自一个或多个附件装置，诸如智能手机和/或智能手表。

在实施例中，听力装置可以包括处理单元。处理单元可被配置为处理(多个)第一电输入信号和/或第二电输入信号。处理可以包括对用户的听力损失进行补偿，即根据用户的频率依赖性听力损伤对输入信号施加频率依赖性增益。处理可以包括执行反馈消除、波束成形、耳鸣减少/屏蔽、降噪、噪声消除、语音识别、低音调节、高音调节和/或用户输入的处理。处理单元可以是处理器、集成电路、应用程序、功能模块等。处理单元可以在单个信号处理芯片或印刷电路板(PCB)中实施。处理单元可被配置为基于对(多个)第一电输入信号和/或第二电输入信号的处理来提供第一电输出信号。处理单元可被配置为提供第二电输出信号。第二电输出信号可基于对(多个)第一电输入信号和/或第二电输入信号的处理。

在实施例中，听力装置可以包括输出换能器。输出换能器可耦合到处理单元。输出换能器可以是接收器。注意，在此背景下，接收器可以是扩音器，而无线接收器可以是被配置为处理无线信号的装置。接收器可被配置为将第一电输出信号转换为声学输出信号。输出换能器可经由磁性天线耦合到处理单元。输出换能器可被包括在听力装置的ITE单元或听筒中，例如耳内接收器(RIE)单元或麦克风和耳内接收器(MaRIE)单元。(多个)输入换能器中的一个或多个可被包括在ITE单元或听筒中。

在实施例中，听力装置可以包括数模转换器，被配置为将第一电输出信号、第二电输出信号和/或无线输出信号转换为模拟信号。

在实施例中，听力装置可以包括通风口。通风口是物理通道，诸如管道或管，其主要被放置成跨耳朵中放置的外壳提供压力平衡，诸如ITE听力装置、BTE听力装置的ITE单元、CIC听力装置、RIE听力装置、RIC听力装置、MaRIE听力装置或圆顶尖端/耳模。通风口可以是横截面积较小的压力通风口，其优选声学密封的。通风口可以是被配置为消除阻塞的声学通风口。通风口可以是主动通风口，其使得能够在听力装置使用期间打开或关闭通风口。主动通风口可包括阀。

在实施例中，听力装置可以包括电源。电源可以包括提供第一电压的电池。电池可以是可充电电池。电池可以是可更换的电池。电源可以包括电力管理单元。电力管理单元可被配置为将第一电压转换为第二电压。电源可以包括充电线圈。充电线圈可由磁性天线提供。

在实施例中，听力装置可包括存储器，其包括易失性和非易失性形式的存储器。

听力装置可以是耳机、助听器、可听见戴设备等。听力装置可以是耳内(ITE)听力装置、耳内接收器(RIE)听力装置、耳道内接收器(RIC)听力装置、耳内麦克风和接收器(MaRIE)听力装置、包括ITE单元的耳后(BTE)听力装置，或通用听力装置等。

听力装置被配置为由用户佩戴。听力装置可以布置在用户的耳朵处、用户的耳朵上、用户的耳朵中、用户的耳道中、用户的耳朵后面等。用户可以佩戴两个听力装置，在每只耳朵处佩戴一个听力装置。这两个听力装置可以连接，诸如无线连接。

听力装置可以被配置为音频通信，例如，使得用户能够收听媒体，诸如音乐或无线电，和/或使得用户能够执行电话通话。听力装置可以被配置为为用户执行听力补偿。听力装置可以被配置为执行噪声消除等。

听力装置可以包括RIE单元。RIE单元通常包括听筒，诸如外壳、插头连接器和连接插头连接器与听筒的电线/管。听筒可包括耳内外壳、接收器诸如被配置为设置在用户的耳朵中的接收器，以及开放或封闭的圆顶。圆顶可以支持听筒在用户的耳朵中的正确放置。RIE单元可以包括输入换能器例如麦克风或接收器、输出换能器例如扬声器、一个或多个传感器，和/或其他电子设备。一些电子部件可以放置在听筒中，而其他电子部件可以放置在插头连接器中。接收器可具有不同的强度，即低功率、中功率或高功率。该电线/管在RIE装置的听筒中设置的电子部件和BTE装置中设置的电子部件之间提供电连接。电线/管以及RIE单元本身可具有不同的长度。

听力装置可包括输出换能器，例如扬声器或接收器。输出换能器可以是听力装置的印刷电路板(PCB)的一部分。输出换能器可以布置在听力装置的印刷电路板(PCB)上。输出换能器可以不是听力装置的PCB的一部分。输出换能器可被配置为布置在听力装置的PCB上。例如，输出换能器可被配置为布置在听力装置的PCB上的分配位置/区域。输出换能器可以通过PCB上的孔布置。

听力装置可以包括第一输入换能器，例如麦克风，以基于接收到的音频信号生成一个或多个麦克风输出信号。音频信号可以是模拟信号。麦克风输出信号可以是数字信号。因此，第一输入换能器，例如麦克风，或模数转换器，可以将模拟音频信号转换为数字麦克风输出信号。所有的信号都可以是声音信号或包含关于声音的信息的信号。

听力装置可以包括信号处理器。一个或多个麦克风输出信号可被提供给信号处理器，以用于处理一个或多个麦克风输出信号。信号可以被处理，诸如以对用户的听力损失或听力障碍进行补偿。信号处理器可以提供修改过的信号。所有这些部件都可以被包括在ITE单元或BTE单元的外壳中。听力装置可包括接收器或输出换能器或扬声器或扩音器。接收器可以连接到信号处理器的输出。接收器可将修改后的信号输出到用户的耳朵中。接收器或数模转换器可将来自处理器的修改后的信号(其为数字信号)转换为模拟信号。接收器可被包括在ITE单元或听筒中，例如RIE单元或MaRIE单元。听力装置可包括一个以上的麦克风，并且ITE单元或BTE单元可包括至少一个麦克风，并且RIE单元也可包括至少一个麦克风。

听力装置信号处理器可包括元件诸如放大器、压缩器和/或降噪系统等。信号处理器可以在信号处理芯片中或在听力装置的PCB上实施。听力装置可进一步具有滤波功能，诸如用于优化输出信号的补偿滤波器。

听力装置可以包括用于无线电频率通信的一个或多个天线。一个或多个天线可被配置为在ISM频段中操作。一个或多个天线中的一个可以是电动天线。一个或者一个或多个天线可以是磁感应线圈天线。磁感应，或近场磁感应(NFMI)，通常提供通信，包括语音、音频和数据的传输，频率范围在2MHz和15MHz之间。在这些频率下，电磁辐射通过和围绕人的头部和身体传播，并且在组织中没有明显损耗。

在使用期间，磁感应线圈可被配置为在低于100MHz的频率下操作，诸如低于30MHz，诸如低于15MHz。磁感应线圈可被配置为在1MHz和100MHz之间的频率范围下操作，诸如在1MHz至15MHz之间，诸如在1MHz和30MHz之间，诸如在5MHz和30MHz之间，诸如在5MHz和15MHz之间，诸如在10MHz和11MHz之间，诸如在10.2MHz和11MHz之间。该频率可进一步包括从2MHz至30MHz的范围，诸如从2MHz至10MHz，诸如从2MHz至10MHz，诸如从5MHz至10MHz，诸如从5MHz至7MHz。

电动天线(electric antenna)可被配置为在至少400MHz的频率下操作，诸如至少800MHz，诸如至少1GHz，诸如在1.5GHz和6GHz之间的频率，诸如在1.5GHz和3GHz之间的频率，诸如在2.4GHz的频率。天线可以被优化用于在400MHz和6GHz之间的频率下操作，诸如在400MHz和1GHz之间，800MHz和1GHz之间，800MHz和6GHz之间，800MHz和3GHz之间，等等。因此，电动天线可以被配置为在ISM频段下操作。电动天线可以是能够在这些频率下操作的任何天线，电动天线可以是谐振天线，诸如单极天线，诸如偶极天线等。谐振天线的长度可以是λ/4±10％或其任何倍数，λ是对应于发射的电磁场的波长。

听力装置可以包括一个或多个无线通信单元或无线电。该一个或多个无线通信单元被配置为无线数据通信，并在这方面与一个或多个天线互连，以用于发射和接收电磁场。一个或多个无线通信单元中的每个可以包括发射器、接收器、发射器-接收器对，诸如收发器，和/或无线电单元。一个或多个无线通信单元可被配置为使用本领域技术人员已知的任何协议进行通信，包括蓝牙、WLAN标准、制造特定协议，诸如定制的接近天线协议，诸如专有协议，诸如低功率无线通信协议、RF通信协议、磁感应协议等。一个或多个无线通信单元可以被配置为使用相同的通信协议，或相同类型的通信协议进行通信，或者一个或多个无线通信单元可以被配置为使用不同的通信协议进行通信。

无线通信单元可以连接到听力装置信号处理器和天线，以用于与一个或多个外部装置进行通信，诸如一个或多个外部电子装置，包括至少一个智能手机、至少一个平板计算机、至少一个听力附件装置，包括至少一个配偶麦克风、遥控器、音频测试装置等，或者在一些实施例中，与另一个听力装置进行通信，诸如位于另一个耳朵处的另一个听力装置(通常在双耳听力装置系统中)。

听力装置可以是双耳听力装置。听力装置可以是双耳听力装置的第一听力装置和/或第二听力装置。

听力装置可以是被配置为与一个或多个其他装置进行通信的装置，诸如被配置为与另一个听力装置或与附件装置或与外围装置进行通信。

本发明涉及不同的方面，包括上面和下面描述的听力装置系统、听力装置和方法，以及对应的系统、装置和方法，每个都产生关于第一所述方面描述的好处和优点中的一个或多个，并且每个都具有一个或多个实施例，其与关于第一所述方面描述和/或在所附权利要求中公开的实施例对应。

附图说明

通过参考附图对上述及其他特征和优点的示例性实施例的以下详细描述，上述及其他特征和优点对于本领域技术人员来说将显而易见，在附图中：

图1a示意性地示出了示例性听力装置系统2。

图1b示意性地示出了用于补偿用户4的听力损失的示例性听力装置20。

图2示意性地示出了示例性方法100，用于测试用户的听力能力，以用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线供用户的听力装置使用。

图3示意性地示出了用于确定用户的听力阈值(HT)的示例性“贝叶斯纯音测听”方法。

图4示意性地示出了估计听力阈值曲线的示例性模拟。

图5示意性地示出了根据本发明的方法的示例性流程图。

图6示出了在不考虑改进的用户体验(暗曲线)和考虑了用户体验(亮曲线)的情况下，作为听力图空间和增益空间中迭代的函数的BPTA方法的准确度。

图7示出了作为迭代次数的函数的连续未听到(non-heard)音调的数量，即少于4个连续听不到的音调的百分比，简单来说是对等待时间的衡量。

具体实施方式

以下参照附图描述各种实施例。相同的附图标记自始至终指代相同的元件。因此，类似的元件将不针对每个图的描述进行详细描述。还应注意，这些图仅旨在促进实施例的描述。它们不旨在作为对所要求保护的发明的详尽描述或对所要求的发明的范围的限制。此外，所示实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例，并且即使未如此示出或未如此明确描述，也可以在任何其他实施例中实践。图1a示意性地示出了示例性听力装置系统2。听力装置系统2用于执行对听力装置用户4的听力能力的测试，用于提供表示用户4的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿用户4的听力损失。听力装置系统2包括用于在用户4的耳朵中输出音频信号8的声学输出换能器6。听力装置系统2包括用于在声学输出换能器6中输出多个音调的音调发生器10。该多个音调中的第一组对用户4来说将是可听见的，并且该多个音调中的第二组对用户4来说将是听不见的。听力装置系统2包括用户界面12，其被配置为当音调可听见时接收来自用户4的指示。听力装置系统2包括处理单元14，其被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。多个音调中的新音调的自适应选择基于：预定数量的先前音调对用户4来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户4来说是可听见还是听不见的估计概率。

图1b示意性地示出了用于补偿用户4的听力损失的示例性听力装置20。听力装置20被配置为佩戴在用户4的耳朵中。听力装置20还被配置为执行对用户4的听力能力的测试，并用于提供表示用户4的听力能力的听力阈值曲线，以用于听力补偿。听力装置20包括用于在用户4的耳朵中输出音频信号8的声学输出换能器6。听力装置20包括用于在声学输出换能器6中输出多个音调的音调发生器10。该多个音调中的第一组对用户4来说将是可听见的，并且该多个音调中的第二组对用户4来说将是听不见的。听力装置20包括用户界面12和/或通信单元16，以用于当音调可听见时接收来自用户4的指示。听力装置20包括处理单元14，其被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。多个音调中的新音调的自适应选择基于：预定数量的先前音调对用户4来说是可听见还是听不见的，以及新音调对用户4来说是可听见还是听不见的估计概率。

图2示意性地示出了示例性的用于测试用户的听力能力的方法100，以用于提供表示用户的听力能力的听力阈值曲线，供用户的听力装置使用。该方法在听力装置系统中执行。听力装置系统包括用于在用户的耳朵中输出音频信号的声学输出换能器。听力装置系统包括用于在声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器。多个音调中的第一组对用户来说将是可听见的，并且多个音调中的第二组对用户来说将是听不见的。听力装置系统包括用户界面，其被配置为当音调可听见时接收来自用户的指示。该听力装置系统包括处理单元，其被配置为：自适应地选择多个音调，并且自适应地选择多个音调的顺序。该方法包括：基于以下情况执行多个音调中的新音调的自适应选择102：预定数量的先前音调对用户来说是可听见还是听不见的104，以及新音调对用户来说是可听见还是听不见的估计概率106。

图3示意性地示出了用于确定用户听力阈值(HT)的示例性“贝叶斯纯音测听”方法。本发明对纯音听力阈值估计问题采取了概率方法。人们可以将阈值估计问题看作是概率推理问题。为此，我们在听力阈值曲线上设置了高斯过程先验(Gaussian processprior)。此外，根据本发明，用户对刺激的反应可由概率反应模型来建模。该模型描述了用户反应如何取决于他们的听力阈值和所呈现的测试音调。给定反应模型，近似贝叶斯推理技术可应用于对听力阈值的后验分布进行近似。这可能会导致图3示出的“贝叶斯纯音测听”方法。贝叶斯纯音测听方法可以通过重复以下步骤逐步减小关于用户听力阈值曲线的不确定性：

1.使用当前(不确定)的HT曲线估计来确定“最佳”(信息量最大)的下一个测试音调。该音调可能被限定在一组标准频率，或可能不被限定在一组标准频率。

2.播放测试音调并收集用户4的二元反应：可听见或听不见。

3.基于目前收集到的数据，更新HT曲线的概率估计(即近似后验GP)。

这些步骤可以重复进行，直到关于听力阈值的不确定性足够小。对估计问题的完全概率化处理具有一些有利的性质：

客观的、信息论的标准可以用来挑选测试音调，使得不确定性尽可能快地减小。这可以使达到所期望准确度的所需试验数量最小化。

关于用户听力阈值的预先知识——例如基于年龄或病史——可以被利用来进一步减少所需试验的数量。

直接推断出完整的阈值曲线，而不是只推断出一组标准频率下的阈值。

停止准则可以以客观的方式定义。

该方法可与将概率性HT估计作为输入的其他阈值估计方法组合。

图4示意性地示出了听力阈值曲线的估计的示例性模拟。已执行了模拟，其中示出了对人工听力阈值曲线的估计。图4描绘了7(4b)、14(4c)和21(4d)次试验后产生的“概率”听力图的示例。图4a示出了基于先前听力阈值(HT)估计的听力图。狭窄的灰色曲线描绘了“真实”的听力阈值曲线，并且灰色区域覆盖了用户反应噪声的2个标准差。深色的加号和灰色的叉号代表被标记为可听见(深色)或听不见(灰色)的测试音调。灰色线是基于迄今为止的数据的HT估计，并且灰色区域描绘了估计不确定性的2个标准差。收敛的速率显然可能取决于反应模型中的噪声量。然而，该方法是稳健的，因为如果反应模型足够准确，则其将在最小的步骤数中收敛到真实的听力阈值曲线。

图5示意性地示出了根据本发明的方法的示例性流程图。

图5中的方法可以被称为“BPTA方法”，并且其智能性在于其可以始终选择频率和声音强度，这将提供关于基于所有先前试验收敛到被测者的真实听力阈值曲线的最多信息。

“标准测听频率”可以是在测听使用中常见的一组标准化频率，因此：125、250、500、750、1000、1250、1500、2000、3000、4000、6000和8000Hz。在执行BPTA方法之前，可以选择这些频率的子集。

BPTA方法的第一项任务可以是调整音调在给定听力阈值的估计的情况下可听见的概率，这影响到建议音调的强度。默认情况下，这可设置为“0”，指示使用与估计的听力阈值匹配的强度，该估计值是从例如在执行BPTA方法之前的听力图得出的。

BPTA过程可能有两个部分，并且下面将描述这些部分。第一部分可以解决“内务任务”，例如确保用户在测听过程之前输入与年龄和性别相关的信息。这可以提供测听过程的起点。如果没有个人听力图可用，则可以基于年龄和性别选择对应的听力图。该信息可以从大型数据库上的高斯建模过程提取，诸如包括大约80000张听力图的数据库。第二部分可以解决标准化频率的子集中的每个子集的听力阈值的概率。默认情况下，BPTA方法可以总是提出接近被测者对某个频率的预期听力阈值的信号电平。然而，通过本改进的用户体验(UX)方法，可以选择不同的概率。如果概率设置为低，则算法可以使建议的信号电平偏向听力阈值的听不见部分。如果概率设置为高，则其可以使建议的信号电平偏向听力阈值的可听见部分。请注意，BPTA方法在测试越接近听力阈值音调时，可能会获得更多的新信息。因此，考虑用新音调获得新信息，但同时保持良好的用户体验，因此要在听到的和未听到的音调之间保持良好平衡，可能总是要权衡的。申请人对此种权衡进行了经验性的评估，并得出了以下数字的示例。对于特定的听力装置，推荐的BPTA参数设置可能是：

·x＝10，

·y1＝z1＝5，并且对应的可听见度概率为15％。

·y2＝z2＝2，并且对应的可听见度概率为85％。

操纵这些机制的不同方式可被称为“模式切换”。这方面的三种策略已在申请人用于试点测试的应用中实施，并且可以同时应用：

模式可以在五个变量x、y1、z1、y2和z2中定义。一般来说，这些模式可以指：

·默认模式，即BPTA可以按照Cox,M.和de Vries,B.2016中描述的方法的原始参考中描述的来工作。

·改进的UX模式，即三种策略中的一种或多种可以激活，目的是在不影响准确度的情况下改进用户体验。

第一模式切换策略可以涵盖变量x：

对于前x个音调，重点可能是对语音重要的那些频率，例如1000-4000Hz。该限制可在第x+1音调时被解除。

因此，算法可能只选择频率1000、1500、2000、3000或4000Hz。如前所述，目的可能是从对语音感知最重要的频率开始。

第二模式切换策略可以涵盖变量y1和z1，并可解决有太多连续可听见音调的情况：

为了“试图强制听不见音调”，在y1个连续可听见音调之后，提出的音调的可听见概率可以调整到15％，并且允许该方法提出的频率子集可以减少到只有在z1个连续可听见音调之后还没有观察到听不见反应的那些频率。

第三模式切换策略可以涵盖变量y2和z2，并可以解决有太多的连续听不见的音调时的情况：

为了“试图强制可听见音调”，在y2个连续听不见音调之后，提出的音调的可听见概率可以调整到85％，并且允许该方法提出的频率子集可以减少到在z2个连续听不见音调之后还没有观察到可听见反应的那些频率。

对于前x个音调，重点可以放在对语音重要的那些频率上，例如1000-4000Hz。该限制可在第x+1音调时被解除。

术语“重点”可能意味着“前x个音调的频率必须在1000-4000Hz范围内”。因此，BPTA系统可能被要求在前x步中提出频率在1000-4000Hz范围内的音调。在x个音调之后，该要求可能会被取消，因此也允许频率更低或更高的音调。该要求确保听力阈值水平可以首先在对语音重要的频率下进行估计。

在y1数量的可听见音调之后，所有的频率都可以从为频率选择而允许的组移除，因为没有记录到听不见反应。然而，在获得听不见反应后，频率组可以恢复到为该过程配置的所有频率。

参数y1的值可以独立于方法描述。对于特定的听力装置，y1＝5的推荐值可以基于通过一组模拟的经验优化。申请人发现，设置y1＝5在模拟中产生最佳性能。在模拟过程中，该值提供了在有利时触发方法与不频繁触发方法之间的良好权衡。

如果没有记录到听不见反应，可以将频率从组移除。主要原因是，由于那些频率可以被用户听到，所以没有必要重复它们，从而节省时间。在这种情况下，“组”可能与BPTA选择的频率组有关，以提出下一个测试音调。该方法可以跟踪BPTA在提出下一个测试音调时可以选择的一组频率。如果频率从该组移除，则BPTA可能不会提出具有该频率的音调。

默认情况下，频率组，即BPTA在提出音调时可以选择的该组频率，可以包含标准的测听频率。然而，所描述方法中的各种机制可以自适应地向该组添加或从其移除频率。如果频率组被恢复，则其可以被设置回默认值(＝标准测听频率)。

在y2数量的听不见音调之后，所有的频率都可以从为频率选择被允许组移除，因为没有记录到可听见反应。主要原因是，由于那些频率不可被用户听到，所以没有必要重复它们，从而节省时间。在获得可听见反应后，频率组可以恢复到被配置为该过程的所有频率。

参数y2的选择方式可以与y1类似，通过由模拟进行的经验优化。一般来说，参数可以手工选择，通过模拟进行优化，或通过真实世界实验进行优化。

在z1数量的可听见音调之后，“可听见度概率”可能降低到接近0％，但不在0％，以尝试并强制听不见反应。一旦获得了听不见反应，可听见度概率可以被重置成为该过程选择的默认值。

参数z1和z2的值两者都可以通过经验优化获得。它们不需要相等，但测试表明，将它们设置为相同的值可以提供最佳性能。这是意料之中的，因为两个参数确定了机制何时被触发，以“强制“发出可听见或听不见的音调。

在z2数量的听不见音调后，“可听见度概率”可能提高到接近100％，以试图并强制可听见反应。一旦获得了可听见反应，可听见度概率可以被重置成为该过程选择的默认概率。这也是根据经验确定的。与“听不见”和“可听见”的音调有关的可听见度概率是明智的选择，以提高音调被评估在所期望可听见度，同时仍然向系统提供信息的可能性。如果将这些分别设置为1％和100％，就会使系统非常不可能学习。默认设置“估计阈值”可能是“信息量最大”的。进一步评估的音调与该值的偏差越大，其“信息量”可能就越少。

该方法是在固定预算的刺激下，即用户在会话期间愿意评估多少刺激，在准确度和用户体验之间进行权衡。通常，相同的准确度也可以通过延长预算来获得。然而，这可能会无争议地降低用户体验，因为该程序需要用户在时间、注意力和耐心方面投入更多。这些方法是专门为自动化程序设计的，在这种情况下，最终用户需要投入有限的时间，但完成该程序对进一步的系统的准确运作是必要的，例如，确定听力仪器中的压缩机设置。在用户试验中，申请人观察到，当人们没有听到足够的音调变化时，他们会感到厌烦/不感兴趣，例如，他们总是听到一个音调，或者他们开始怀疑系统甚至是否工作，因为他们从未听到一个音调。

通过本方法，目的是在听到和未听到的音调之间取得良好的平衡，使得用户具有满意的体验，例如，没有太长的停顿，并同时不影响方法本身的准确度。改进可以通过曲线图解释。考虑图6和图7。

图6示出了在不考虑改进的用户体验(暗曲线)和考虑了用户体验(亮曲线)的情况下，作为在听力图空间和增益空间中迭代的函数的BPTA方法的准确度。两种方式的准确度都没有改变。

图6示出了对于模拟(上行)和作为沉默收听研究(下行)的收听研究(称为TRL3)，在听力图空间(左栏)和增益空间(右栏)中作为迭代的函数的准确度。

左上角：听力图空间中模拟的准确度作为迭代的函数。BPTA的当前设置由亮曲线反映。设置包括模式切换和中频试验以改进用户体验(UX)。暗曲线代表当UX改进被禁用时的性能。UX改进不损害整体的准确度。

右上角：在增益空间中模拟的准确度作为迭代的函数。在20次以上的迭代中，UX改进不损害准确度性能，但在20次以下的迭代中，观察到轻微的缺点。

左下角：TRL3沉默研究中11名参与者的听力图空间分析。这里需要30次迭代以使听力图的90％处于成功准则之内。

右下角：TRL3沉默研究中11名参与者的增益空间分析。这里需要20次迭代以使听力图的100％处于增益相差+-5dB的成功准则之内。

图7示出了用户体验显著改进。图7示出了作为迭代次数的函数的连续未听到(non-heard)音调的数量，即少于4个连续听不到的音调的百分比，简单来说是对等待时间的衡量。这里期望有较高的值，从而确保不会因为未听到音调而出现太长的停顿。这里，亮曲线，即用户体验改进，压倒了暗曲线，即忽略了用户体验，表明本方法提供了期望的用户体验。

图7示出了未听到音调的连续数量(少于4个连续非听觉音调的百分比)作为迭代次数的函数。较高的值在这里是期望的，从而确保没有未听到音调的太长停顿。

左：基于模拟的分析。亮线示出了与关闭该特征(暗线)时相比，具有较少的未听到音调的效果。

右：TRL3沉默研究结果与来自模拟的预测性能良好匹配。

尽管已经示出和描述了特定的特征，但是应当理解，这些特征并不旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离所要求保护发明的范围的情况下进行各种改变和修改。因此，规范和图纸应被视为说明性的而非限制性的。所要求保护的发明旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。

项目：

1.一种用于对听力装置用户的听力能力执行测试的听力装置系统，用于提供代表所述用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿所述用户的听力损失，其中所述听力装置系统包括：

-用于在所述用户的所述耳朵中输出音频信号的声学输出换能器；

-用于在所述声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-被配置为当音调可听见时接收来自所述用户的指示的用户界面；

-处理单元，被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中自适应地选择所述多个音调中的新音调基于：

-预定数量的所述先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

2.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中自适应地选择新音调基于：在选择可能的可听见音调之前对所述用户来说听不见的一个和五个之间的先前音调，优选两个先前音调。

3.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中自适应地选择新音调基于：在选择可能的听不见音调之前对所述用户来说可听见的两个和八个之间的先前音调，优选五个先前音调。

4.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述新音调对所述用户来说是否可听见的估计概率在约75％和约95％之间，优选约85％的概率。

5.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述新音调对所述用户来说是否听不见的估计概率在约5％和约25％之间，优选约15％的概率。

6.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述多个音调选自在约200Hz至约10kHz的范围内的一组测听频率，优选包括所述频率250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、6000Hz和8000Hz。

7.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述测试的中频试验中的所述多个音调是10个音调，其选自在约1kHz至约4kHz的范围内的对语音重要的测听频率的子集，优选包括所述频率1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz。

8.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中完整测试中的所述多个音调取决于所述测试的预定置信区间，优选至少20个音调。

9.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中通过贝叶斯纯音测听(BPTA)估计代表所述用户的听力能力的所述听力阈值曲线。

10.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述贝叶斯纯音测听(BPTA)包括概率方法，以基于所述听力阈值曲线的概率模型估计所述用户的所述听力阈值，所述概率模型由代表典型听力阈值曲线的高斯过程分量的加权组合组成，所述分量在听力阈值曲线的数据库上训练，其中包括所述用户的年龄和性别的信息用于计算所述分量的基本权重，并且其中所述BPTA将所述用户的听力阈值曲线估计为频率与听力阈值的平滑连续函数。

11.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述听力装置系统被配置为执行所述用户的听力能力的所述测试，以用于通过从所述用户发起并且在没有听力护理专业人员的帮助的情况下提供代表所述用户的听力能力的所述听力阈值曲线。

12.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述处理单元被配置为：当根据自适应地选择输出了所述多个音调时，生成表示要用于所述听力补偿的所述用户的听力能力的所述听力阈值曲线。

13.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述听力装置系统包括听力装置，被配置为：佩戴在所述用户的耳朵中以用于补偿所述用户的所述听力损失，并且其中所述听力装置包括用于在所述用户的所述耳朵中输出音频信号的所述声学输出换能器。

14.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述处理单元是所述听力装置的第一处理单元或电子装置的第二处理单元。

15.根据前述项目中任一项所述的听力装置系统，其中所述用户界面设置在所述听力装置、辅助装置和/或电子装置处，所述电子装置包括用于与听力装置系统通信单元通信的通信单元。

16.一种用于补偿用户的听力损失的听力装置，所述听力装置被配置为佩戴在所述用户的耳朵中，其中所述听力装置还被配置为对所述用户的听力能力执行测试，用于提供代表所述用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于所述听力补偿，其中所述听力装置包括：

-用于在所述用户的所述耳朵中输出音频信号的声学输出换能器；

-用于在所述声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-用于当音调可听见时接收来自所述用户的指示的用户界面或通信单元；

-处理单元，其被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中自适应地选择所述多个音调中的新音调基于：

-预定数量的所述先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

17.一种用于测试用户的听力能力的方法，用于提供表示所述用户的听力能力的听力阈值曲线以供所述用户的听力装置使用，所述方法在所述听力装置系统中执行，所述听力装置系统包括：

-用于在所述用户的所述耳朵中输出音频信号的声学输出换能器；

-用于在所述声学输出换能器中输出多个音调的音调发生器；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-被配置为当音调可听见时接收来自所述用户的指示的用户界面；

-处理单元，其被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中所述方法包括：

执行自适应地选择所述多个音调中的新音调基于：

-预定数量的所述先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

Claims (12)

1.一种用于对听力装置用户的听力能力执行测试的听力装置系统，用于提供代表所述用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于补偿所述用户的听力损失，其中所述听力装置系统包括：

-声学输出换能器，用于在所述用户的耳朵中输出音频信号；

-音调发生器，用于在所述声学输出换能器中输出多个音调；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-用户界面，被配置为当音调可听见时接收来自所述用户的指示；

-处理单元，被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中自适应地选择所述多个音调中的新音调的基于：

-预定数量的先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

2.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中自适应地选择新音调基于：在选择可能的可听见音调之前对所述用户来说听不见的一个和五个之间的先前音调，优选两个先前音调。

3.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中自适应地选择新音调基于基于：在选择可能的听不见音调之前对所述用户来说可听见的两个和八个之间的先前音调，优选五个先前音调。

4.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中所述新音调对所述用户来说是否可听见的估计概率在约75％和约95％之间，优选约85％的概率。

5.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中所述新音调对所述用户来说是否听不见的估计概率在约5％和约25％之间，优选约15％的概率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中所述多个音调选自在约200Hz至约10kHz的范围内的一组测听频率，优选包括频率250Hz、500Hz、750Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz、6000Hz和8000Hz。

7.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中所述测试的中频试验中的所述多个音调是10个音调，其选自在约1kHz至约4kHz的范围内的对语音重要的测听频率的子集，优选包括频率1000Hz、1500Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz。

8.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中完整测试中的所述多个音调取决于所述测试的预定置信区间，优选至少20个音调。

9.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中通过贝叶斯纯音测听估计代表所述用户的听力能力的所述听力阈值曲线。

10.根据前述权利要求中任一项所述的听力装置系统，其中贝叶斯纯音测听包括概率方法，以基于所述听力阈值曲线的概率模型估计所述用户的所述听力阈值，所述概率模型由代表典型听力阈值曲线的高斯过程分量的加权组合组成，所述分量在听力阈值曲线的数据库上训练，其中包括所述用户的年龄和性别的信息用于计算所述分量的基本权重，并且其中所述所述贝叶斯纯音测听将所述用户的听力阈值曲线估计为频率与听力阈值的平滑连续函数。

11.一种用于补偿用户的听力损失的听力装置，所述听力装置被配置为佩戴在所述用户的耳朵中，其中所述听力装置还被配置为对所述用户的听力能力执行测试，用于提供代表所述用户的听力能力的听力阈值曲线，以用于所述听力补偿，其中所述听力装置包括：

-声学输出换能器，用于在所述用户的耳朵中输出音频信号；

-音调发生器，用于在所述声学输出换能器中输出多个音调；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-用户界面或通信单元，用于当音调可听见时接收来自所述用户的指示；

-处理单元，被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中，自适应地选择所述多个音调中的新音调基于：

-预定数量的先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。

12.一种用于测试用户的听力能力的方法，用于提供表示所述用户的听力能力的听力阈值曲线以供所述用户的听力装置使用，所述方法在所述听力装置系统中执行，所述听力装置系统包括：

-声学输出换能器，用于在所述用户的耳朵中输出音频信号，的；

-音调发生器，用于在所述声学输出换能器中输出多个音调；其中所述多个音调中的第一组对所述用户来说将是可听见的，并且所述多个音调中的第二组对所述用户来说将是听不见的；

-用户界面，被配置为当音调可听见时接收来自所述用户的指示的；

-处理单元，被配置为：

-自适应地选择所述多个音调；以及

-自适应地选择所述多个音调的顺序；

其中所述方法包括：

执行自适应地选择所述多个音调中的新音调基于：

-预定数量的先前音调对所述用户来说是可听见还是听不见的；以及

-所述新音调对所述用户来说是可听见还是听不见的估计概率。