CN1279463C - 在有终端和服务器的网络上进行听力测试的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

提供了利用用户优质多媒体部件进行可以通过因特网管理的听力评估测试的方法。进行听力测试的方法包括下列步骤：a)在通信网络(11)中的所述终端(12)与所述服务器(10)之间建立通信信道；b)在所述终端(12)与所述服务器(10)之间分配测试控制、测试数据处理和刺激信号部分；c)在终端上把一组刺激呈现给用户并从用户处接收响应该刺激的输入以实现听力测试；以及d)测试控制部分根据用户输入执行对涉及交互的测试数据处理部分的响应的规约。并且，还包括譬如校准在支持听力测试的家用计算机上的声卡的技术。

Description

在有终端和服务器的网络上进行听力测试的方法及其装置
技术领域
本发明涉及听觉学的领域，尤其涉及用于产生表示通过利用因特网或其它通信网络技术而变得便利的个人听力分布(individual′s hearing profile)评估的数据的技术。
背景技术
在各种情况下，评估个人听力分布是非常重要的。例如，听力分布在正常范围之外的个人为了开出与各自听力分布相配的助听器的处方，必须把他们的听力分布记录下来。通常，听力分布评估是由专业听觉病矫治专家利用校准好的专用设备来完成的。因此，相对来说，听力分布评估难以获得，并且费用昂贵。
由于难以获得听力分布评估，和由于各种其它原因，许多本来可以从帮助他们改善听力的设备中受益的人却因在获得这样一种设备的处方方面而止步不前。因此，希望能简化获得可靠听力评估所牵涉的过程。
美国专利第5,928,160号描述了以特制成利用家用音频设备支持听力测试的校准耳机的使用为基础的家用听力测试系统和方法。另外，对于与听力评估测试有关的背景的一般性讨论，也可以参考这个专利。但是，家用听力评估在商业上还没有得到认可。由于作出产生可靠听力分布所需的评估所牵涉到的许多因素，通常仍然需要专业听觉病矫治专家。听觉病矫治专家能够建立起受控环境，并且遵照测试规约进行测试，这种测试规约牵涉到根据在测试过程中收集的响应而采取的许多刺激和响应步骤。
除为了开出助听器和辅助听力设备的处方的用途之外，听力分布的其它各种应用也逐步被开发出来。例如，个人的听力分布可以用来生产定制音频产品，譬如说，按照听众的听力分布作了修改的预录音乐。传输定制音频产品的一种媒体是因特网。请参见，Pluvinage等人在1999年12月15日提出的、名称为“产生和存储听力分布和基于这样听力分布的定制音频数据的系统和方法(System and Method for Producing and Storing Hearing Profiles andCustomized Audio Data Based on Such Hearing Profiles)”的公有和待审美国专利申请第09/464,036号。
随着因特网越来越普及，和越来越多的个人获得与因特网相联的和具有声卡或其它音频处理能力的个人计算机的通用处理能力，对于音频产品的传输来说，因特网正变成更重要的介质。因此，希望把因特网用于传输音频产品方面的通信技术作为达到在家中进行听力评估的目的而使用的手段。
                          发明内容
本发明提供了利用用户优质多媒体部件进行可以通过因特网管理的听力评估的方法和系统。实现这样一种测试的许多方式得到了描述。本发明的各个方面和优点包括：
1)与下列测试规约相联系的专门知识通过因特网传输给用户。
2)用于下列测试规约的控制功能由基于因特网的程序来实现。
3)测试规约可以像标准听力测定测试那样，是结构化的，或者，可以充分利用计算机或其它处理器的多媒体能力，让规约嵌入在视听体验(例如，游戏、任务组)中。
4)如在与因特网相联的家用计算机中找到的计算机声卡或其它音频处理器用于声音产生和用于声音测量。
5)测试规约可以用于评估整个可听频率范围或可听范围的任何子段上的听力损失。
6)测试可以由用户启动，并且在用户的因特网相联计算机、手提设备或蜂窝式电话上进行。但是，需要保证有效结果的测试的专家管理嵌入通过因特网传输的软件中。
本发明提供了利用计算机程序进行听力测试的方法，该计算机程序包括在诸如因特网之类的通信网络中建立终端与服务器之间的通信信道。该方法涉及在服务器上执行计算机程序的第一部分和在终端上执行计算机程序的第二部分。在服务器上执行的计算机程序第一部分与终端上执行的计算机程序第二部分之间处理逻辑块的分配根据计算机程序的具体实施来定，以便，例如，计算机程序的第一部分包括管理测试控制的逻辑块，和计算机程序的第二部分包括在测试期间产生刺激，和在测试期间从用户接收输入数据的逻辑块输入数据的处理可以在用户本地的计算机上、在服务器上、或在两者上执行。在本发明的一个方面中，用于执行测试的计算机程序包括把计算机程序的第二部分从与通信网络耦合的资源，譬如，从服务器本身、或从可通过通信网络访问的数据库传输到终端的部分。在这种情况中，在终端上执行的第二部分可以包括控制测试的逻辑块、处理在测试过程中收集的数据的逻辑块、和产生用在测试中的声音信号的逻辑块的任意组合。
除了按照测试规约从用户接收输入数据之外，在本发明各个方面中的计算机程序还在测试期间形成音频刺激。另外，在测试期间，在用户终端上感测环境数据，用于评估与输入数据组合在一起处理的背景噪声或其它控制因素，以形成听力评估。在一个实施例中，处理包括校准终端上的声卡或其它声音处理资源。
利用如上所述的计算机程序的第一和第二部分，有许多不同的测试类型都可以用在基于因特网的听力损失评估中。不同的类型随数据的类型而定。各种适合的测试类型包括：
听觉阈值级
掩蔽阈值级
响度匹配
倍频带中的响度增加(LGOB)
在噪声或安静环境下的语音接收阈值和语音辨别
时域压缩/扩展/掩蔽
根据本发明的一个方面，测试程序在终端上执行的部分包括支持测试的多媒体显示的图形用户界面。在图形用户界面上用于在测试期间提示来自用户的输入数据的结构取决于正在执行的具体测试规约。在各种实施例中图形用户界面的特征接近于游戏或其它任务集的组织。
本发明可应用在能够进行因特网通信和拥有音频能力的终端上，包括家用计算机、膝上型计算机、手提或掌上电脑、能够上网的移动电话等。
根据本发明的另一个方面，用于执行听力测试的计算机程序包括为与用户终端相耦合的声卡或其它音频资源管理校准例程和用于在测试过程中产生音频刺激的逻辑块。或者，或另外，用于执行听力测试的计算机程序包括说明背景噪声、与终端相耦合的音频资源的属性、或在测试期间检测的其它环境因素的逻辑块。
根据本发明的另一个方面，为支持本发明的测试程序提供了适合于用在终端上声卡的电子校准中的校准设备。校准设备还可以用于需要从具有各种结构的声卡中产生校准音频信号的其它用途。校准设备包括测试信号源和开关。在一个实施例中，响应待测试声卡产生的DTMF(双音多频)或其它格式控制信号对开关进行操作。对开关进行操作，以便测试信号源用于确定处在测试下的声卡的输入和输出传递函数之一，并且利用反馈确定传递函数的另一个。
具体地说，为了实现本发明的上述和其他目的，提供一种在具有终端和服务器的通信网络中进行听力测试的方法，包括下列步骤：a)在通信网络中的所述终端与所述服务器之间建立通信信道；b)在所述终端与所述服务器之间分配测试控制、测试数据处理和刺激信号部分；c)在终端上把一组刺激呈现给用户并从用户处接收响应该刺激的输入以实现听力测试；以及d)测试控制部分根据用户输入执行对涉及交互的测试数据处理部分的响应的规约。
为了实现本发明的上述和其他目的，提供一种利用计算机程序进行听力测试的方法，包括下列步骤：利用通信网络将用户终端与服务器相链接；在用户终端与服务器之间分配测试控制和数据处理资源；把测试声音信号资源分配给用户终端；利用测试声音信号资源产生声音；利用测试控制和数据处理资源接收和处理用户输入；根据测试规约确定测试的状态，如果已经进行了测试，则为用户存储听力分布，如果还没有进行测试，则利用测试控制资源，根据测试规约确定下一个刺激信号，并且返回到产生声音的步骤。
为了实现本发明的上述和其他目的，提供一种利用终端执行的程序校准终端上的声音处理资源的设备，包括：一测试信号源；一第一输入端，适合于从声音处理资源的第一输出端接收代表声音的电输入；一第二输入端，适合于从声音处理资源的第二输出端接收代表声音的电输入；一输出端，适合于把代表声音的电输出提供给声音处理资源的第一输入端；一开关，响应控制信号把测试信号源连接到输出端和把第一和第二输入端之一连接到输出端；以及一电路，从第一和第二输入端之一提供信号作为开关的控制信号。
通过结合附图，对本发明进行详细描述，本发明的其它方面和优点将更加清楚。
附图说明
图1显示了根据本发明进行听力评估测试的基于因特网的系统；
图2是显示根据本发明对基于因特网的测试进行操作的方法的流程图；
图3是根据本发明用于从使用的驱动电压中推算出来的实际声压级测量的测试结构的方块图；
图4是用于利用电压控制振荡器(VCO)的实际声压级测量的测试结构的方块图；
图5是用于利用校准源盒和校准好麦克风在耳朵上完成的实际声压级测量的测试结构的方块图；
图6是用于利用VCO映射功能在耳朵上完成的实际声压级测量的测试结构的方块图；
图7是用于相对声压级测量的测试结构的方块图；和
图8是显示代表可以利用本发明产生的典型听力图的、按年龄组划分的平均听力测定数据的图形。
具体实施方式
下面参照图1至图8给出本发明优选实施例的详细描述，其中，图1和图2给出了基于因特网的听力评估测试的系统和方法。图3至图8给出了在用户终端上适合于供本发明使用的各种测试结构的描述。
图1显示了本发明实现听力评估测试的基于因特网的系统。该系统包括与诸如因特网之类的通信网络11耦合的听力测试服务器10。诸如个人计算机之类的用户终端12也与通信网络11耦合。终端12包括声卡13，这个声卡13提供在终端12中处理器执行的计算机程序中的逻辑块的控制下产生音频输出和接收音频输入的数据处理资源。在图中，声卡13与立体声扬声器14和15相连接，或者，最好与耳机相连接，并且与麦克风16相连接。终端12还包括显示器19，键盘17和鼠标18。在测试过程中，利用立体声扬声器14和15产生以在声卡13中产生的声音信号形式的音频刺激。声音信号可以是经采样或计算的声音。利用麦克风16感测诸如背景噪声之类的环境因素和扬声器14和15的输出电平。显示器19用于显示图形用户界面，响应测试的音频刺激，这种图形用户界面提示用户利用键盘17或鼠标18输入数据。
用在优选实施例中的耳机包括在测试期间用于校准和感测环境的内置麦克风。此外，耳机还包括从背景中过滤出噪声的基础装置。
听力测试是利用这样的计算机程序执行的，这种计算机程序包括存储在与服务器10相连接的服务器测试程序存储器20中的第一部分、和存储在与终端12相连接的PC测试程序存储器21中的第二部分。一旦完成了测试，就形成用户的听力分布。在优选的系统中，把这种听力分布存储在可利用因特网11访问的听力分布数据库22中。在另一个实施例中，听力分布数据库22直接与服务器10耦合。或者，可以把听力分布只存储在用户终端上，不让通过通信网络获得。
在这个例子中，终端12由附带标准声卡部分的个人计算机组成。在各种各样的实施例中，可以加上其它附加部分，包括增加麦克风输出信号电平的麦克风前置放大器、管理音频刺激输出电平的声卡输出累加器、和附带或不附带内置麦克风的耳机。
在一种实现方式中，听力测试服务器10保持网站。为了开始听力测试，终端12上的用户访问网站，从服务器10下载听力测试计算机程序在终端12上执行的部分。用户在没有第三方干扰的情况下开始测试，并且利用可通过因特网获得的资源和在终端上的资源进行听力测试。
图2显示了进行基于因特网的听力评估测试的处理的流程图。在第一步骤50，用户通过诸如因特网之类的通信网络建立终端与听力测试服务器之间的链路。在一个例子中，该链路包括基于在因特网协议TCP/IP下执行的传输控制协议的连接。该链路还可以涉及像超文本吞吐量协议HTTP那样的协议、和其它因特网协议。
在下一步骤51，分配将在测试期间使用的测试控制资源和数据处理资源。这些资源的分配可以采用各种各样的结构，包括把所有的资源都保存在服务器上，和在终端上提供可利用浏览器或电子邮件客户机访问的基于因特网的界面、把测试控制资源保存在因特网服务器上，而把数据处理资源保存在终端上、或者使程序的具体实施适合于控制测试和处理在测试期间产生的数据的其它组合。
在步骤52，分配测试声音信号资源。声音信号资源可以包括声音样本、产生声音的程序、或其它普通声音合成工具。声音信号资源适应待执行听力测试的特定类型。在一个实施例中，把声音信号资源从服务器下载到终端。在另一个实施例中，譬如，借助于装载在用户终端上与声卡有关的驱动器来提供记录音频文件，无需请求从服务器下载，个人计算机声卡就可以获得声音信号资源。在另一个实施例中，在执行测试期间在终端与服务器之间分配声音信号资源。
接着，执行校准程序评估测试环境(终端所在的音频环境)和测试设置(终端上设备的音频特性)(步骤53)。
一旦完成了支持测试所需的数据处理资源、校准和测试控制资源、和声音信号资源的分配，就开始测试。测试的第一步是利用声音信号资源产生声音(方块54)。接着，利用测试控制和数据处理资源接受和处理输入(方块55)。再接着，例程确定测试是否已经完成(方块56)。如果测试还没有完成，那么，响应来自用户的输入和在实施过程中测试的状态，该算法按照利用测试控制资源执行的测试协议确定下一个声音(方块57)。然后，处理循环回到步骤54，产生下一个声音。如果在方块56，确定测试已经完成，那么，存储听力分布(方块58)。
有许多种选择可用于提示来自测试对象的反馈。这些选择包括，当通过测试控制资源，或通过测试对象增加音量的动作调整音量时，接受以击键、鼠标点击、使用选择按钮或超时间隔的形式的输入，直到某些准则得到满足为止。接受输入的第二种选择包括，当测试产生的声音满足了某些准则时，让用户用图形用户界面提示的动作来完成。例如，测试声音可以是响度可变的声音。当声音消失时，测试对象就点击一下鼠标。
利用因特网链路，或利用从服务器下载的和在测试对象设备上本地运行的可执行文件，可以在服务器与终端之间分配测试控制资源，或者在它们之间任何划分控制。通过控制测试流向，该程序可以为测量和评估背景噪声电平、对假阳性和假阴性进行测试提供专门知识，并且，根据测试规约一般性地控制测试过程的流向和步调。当提示用户提供适当的反馈和响应时，控制测试流向对保持测试对象的兴趣特有好处。
在其它实施例中，可以把在测试期间收集的数据返回到网站服务器，作为原始数据，作为诸如听力分布之类已完成分析的结果数据、或作为原始和处理数据之间的任意组合。在一个实施例中，一点也不把数据返回到网站服务器，而是利用部分或全部从测试服务器下载的资源，在终端上本地地全面处理它。
用在测试过程中的声音信号以几种可相互替换的方式实现。通过许多心理声学的作用，所用声音信号的类型可以对测试结果产生显著影响。许多可能的测试信号可用于任何实验。所要求的各种类型测试音调的例子如下：
在不同频率上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中持续时间长和强度恒定的纯音调。
在不同频率上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中纯音调和强度恒定的脉冲。
在不同频率上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中持续时间长和强度变化的复合音调。
在不同频率上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中复合单调和强度变化的脉冲。
在不同幅度上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中恒幅扫频声音。
在不同幅度上利用许多不同测试步骤的每一测试步骤中扫频声音的恒幅脉冲。
与测试信号组合在一起的低通滤波噪声。
具有或不具有时域压缩或延长的、附带和不附带噪声背景的语音。
并且，测试声音信号产生方法是不受限制的，可以包括利用像MIDI(数码音响)、FM(调频)合成、波表合成或其它声音产生技术那样的标准格式进行采样。
如上所述，各种各样的听力测试规约可以用于形成听力评估。选择特定的测试取决于各种因素，包括将使用哪一种听力分布、在终端上使用的设备的类型、和与可能影响听力测试选择的测试对象生理学有关的任何信息。示范性的测试类型包括：
1)听觉阈值级
听觉阈值级与识别所述测试对象正好可以听到测试信号时的声音级有关。这种测试类型可以与在整个频率范围上确定阈值的实际声压级SPL相联系，或者，该测试方法就是简单地建立阈值的相对级作为频率的函数。
2)掩蔽阈值级
掩蔽阈值级标识可以从掩蔽信号当中听出测试信号时的测试信号声音级。掩蔽阈值测试规约可以在许多不同基线幅度上完成，以给出恢复的指示。当在测试频率之外的频率上存在一些背景噪声时，这种方法可能有一些优点。
3)响度匹配
在响应匹配方法中，产生的声音由两种不同的频率组成。一种频率被认为是基线，并且在整个测试过程中是恒定的。另一个声音，即测试声音，具有在测试过程中可变的频率。测量包括确定与基线声音响度相匹配的测试声音响度作为频率的函数。最后的测量结果用于产生等效响应曲线。这里获得的等效响度曲线与正常听力分布的等效响度曲线之间的差值给出听力损失评估。这种测试规约可以在许多不同基线幅度上完成，以给出恢复的指示。
4)倍频带中的响度增加(LGOB)
倍频带中的响度增加是测试对象用一套规定好的普通形容词(例如，非常安静、安静、舒服、响亮、非常响亮、和令人不舒服的响亮)去“量度”测试信号的响度的主观响应评估程序。由对象报告的感觉响度与正常听力人群的分布之间的差异给出了恢复的量度。
5)在噪声或安静环境下的语音接收阈值和语音辨别
这些测试方法是基于不同的语音具有不同的频谱，因此，对象的语音接收/辨别能力取决于对象的听力分布这样一个事实的。此外，噪声可以用于测试听觉滤波器的宽度。由于可以把受控噪声电平设置得能掩蔽环境噪声，因此，对于受因特网管理的测试来说，附带背景噪声的测试尤为令人感兴趣。
6)时域压缩/扩展/掩蔽
由于已经时域掩蔽受感觉神经中枢听力损伤影响，因此语音信号或音调的时域压缩可以用于探查听觉能力。
上面勾画出的测试方法可以以单耳或双耳结构的形式实施。在单耳实施中，单独测试每个耳朵，并且把另一个耳朵“塞住”，或者另外，去掉测试信号输入。在使用耳机的实施方案中，所配备的耳机可以只有一个扬声器。显然，就精确性和测试的复杂性来说，各种测试方法各有利弊。
上面勾画出的基本测试方法可以在许多不同的测试结构中实施。不同的测试结构可以具有不同的外围设备、测试规约，并且，它们可以具有不同的精确度。
四种通用测试结构是基于利用实际声压级SPLa测量和相对声压SPLr测量之一，和利用在耳朵上感测SPLa或SPLr和从驱动电压中推算SPLa或SPLr之一的四种可能的独立组合的。你可以测量绝对压力，也可以测量相对压力，并且，测量既可以是如同麦克风的情况那样的实际压力测量，也可以是推算出压力的测量(即，测量电压，并且知道电压-压力传递函数)。因此，你可以进行如下4个独立测量的任何一种、多于一种任何组合、或全部：
1)利用实际压力测量的相对测量；
2)利用推算测量(电压)的相对测量；
3)利用实际压力测量的绝对测量；
4)利用推算测量(电压)的绝对测量。
实际SPL测量方法测量符合测试准则的实际声压级SPLa。这样，这些测量要求测量与声压级相关的量。
SPLa可以从驱动电压中推算出来，而不是从像麦克风那样的音频传感器中获得。这种通用方法涉及到利用声源驱动电压的直接测量和声源电压-声音传递函数的知识估算在测试期间传输的SPL的手段。由于从给定声源传输到耳朵的实际声压级很大程度上依赖于声源和耳朵的相对几何结构，因此，这种测试方法也许要求耳机能产生声音。
在图3所示的结构中，校准源盒与校准耳机一起用于根据从驱动电压推算的结论测量SPLa。图3所示的测试结构包括作为网站100实现的测试服务器。为了测试，在网络100与用作终端的远程计算机102之间建立起通信链路101。跨过网络100与远程计算机102之间的链路101提供测试控制命令、和信息输入和输出。远程计算机102包括接受测试对象输入的输入控制103和产生音频刺激和从传感器接受音频输入的声卡104。校准源盒105与声卡104耦合。源盒包括第一开关106和第二开关107。校准源盒105的一个输出端是供测试对象使用的校准耳机108。
校准源盒105用于确定声卡输入A/D和输出D/A转换的特定输入和输出传递函数。一旦知道输入A/D和输出D/A校准，就可以精确地知道输出驱动信号。把这种校准知识与已知的耳机校准组合在一起，就可以估计绝对压力。校准源盒105是包含两个开关106、107和三个开头触点A、B、C的三端口盒。可以通过电池连接或通过墙上插头为它配置它自已的电源。
校准和测试过程如下：
  步骤号   开关106   开关107   声卡输出   声卡输入  测量
  1   A或B   C   无输出   校准源  确定输入A/D的传递函数。
  2   B   B   校准信号序列   测试信号  利用步骤1的结果，确定输出A/D的传递函数。
  3重复所有频率值   A   B   测试信号序列   无输入  当满足测试准则时，测试对象发送信号。利用步骤1的数据、麦克风校准数据和麦克风输出，可以确定相应的SPL。
在测试步骤2中模拟耳机负载可能需要附加在连接点B上，以保证在校准期间声卡感觉到的输出阻抗与在测试期间感觉到的负载相同。如果需要这个额外负载，那么，将需要另一个开关和接线端。
在各种测试频率上满足测试准则的测量声压级可以使听力损失被计算出来。
测量声压级是在各种测试频率上满足测试准则的声压级。然后，按照数据类型，把这些数据用于计算听力损失。
通常，使用三个步骤的校准过程。在第一步骤(Cal 1)中，信号源用于把已知信号输入到声卡的输入端口。最后数字字的测量给出输入电压-数字传递函数。这种测量是把声卡的麦克风输入增益设置在它整个范围的约1/4上完成的。利用校准麦克风的压力-电压传递函数使麦克风/前置放大器/声卡输入路径的压力-数字传递函数完全得到定义。
第二步骤(Cal 2)阐述声卡的电压-数字转换在麦克风增益的整个范围上是非线性的事实。并且，已知如果麦克风增益被最大化，那么SNR(信噪比)就得到提高。Cal 2收集什么样的输入/输出增益和数字字用于使信号完整性和测试流速度达到最佳所需要的信息。为了完成这种特征描述，在许多个不同的麦克风增益级上，用许多个不同的声卡输入电压级驱动声卡输入。在Cal 1和Cal 2中收集的组合信息完全校准系统的麦克风/麦克风输入部分。
第三校准步骤(Cal 3)用于产生声卡输出字-耳朵声压级传递函数。这个传递函数是通过用声卡数字字驱动耳机和用以前校准好的麦克风/麦克风输入测量压力确定的。
在一个实施例中，在测试期间的活动音频信道把声音传送到一只耳朵，而其它音频信道用于把控制信号传送到校准盒，用于控制，例如，各个开关。一种适用的控制信号格式是用在电话系统中的DTMF音调标准。
请注意，如果假定声卡的输入A/D传递函数是1，那么，可以利用校准耳机进行实际SPL测量，而无需校准源盒。在这种情况中，不需要校准，可以把耳机输出直接馈送到声卡的输入端。
图4显示了适合于利用基于电压控制振荡器VCO的方法进行SPLa测量的结构。在图4中，与图3的结构部件相似的那些结构部件用相同的标号给出，并且不再加以描述。在这种情况中，图3的校准源盒被VCO 110取代，根据在线路113上发送到校准耳机的信号，VCO 110在线路111上接收输入电压和在线路112上产生输出。
这种方法假定声卡输入端口的频率-频率传递函数是1。利用这种假定，VCO 110用于把校准耳机驱动电压映射到频率空间上。通过与已知耳机校准结合在一起的VCO输出的频率空间分析，确定驱动电压。
在这种测试方法中，当满足测试准则时，测试对象发出信号。利用VCO输出的测量频率、已知的VCO映射函数和已知的耳机校准，可以确定相应的SPL。在各种测试频率上的测量声压级给出听力损失评估。
实际声压级SPLa也可以利用如图5和6所示那样的结构在耳朵上感测。这种通用方法利用耳朵上声压级的直接测量。这里，校准耳机用于在测试期间和在校准程序中测量声压级。
在图5的结构中，校准源盒120与校准麦克风121一起使用。在图5中，与图3的结构部件相似的那些结构部件用相同的标号给出，并且不再加以描述。
校准源120用于确定声卡输入A/D转换的特定传递函数。通过将这种校准知识与已经的耳机校准结合在一起，可以确定声压级。校准源盒105是包含三个开关122、123、124和三个开头触点A、B、C的五端口盒。可以通过电池连接或通过墙上插头为它配置它自已的电源。
校准和测试过程显示在下表中。
  步骤号   开关122   开关123   开关124   声卡输出   声卡输入   测量
  1   A   C   B   无输出   校准源   确定输入A/D的传递函数。
  2重复所有频率值   A   B   C   测试信号序列   SPL麦克风   当满足测试准则时，测试对象发出信号。利用步骤1的数据、麦克风校准数据和麦克风输出，可以确定相应的SPL。
测量声压级是在各种测试频率上满足测试准则。然后，按照测试类型，把这些数据可以用于计算听力损失。
图6显示了适合于利用基于电压控制振荡器VCO的方法在耳朵上进行SPLa测量的结构。在图6中，与图3的结构部件相似的那些结构部件用相同的标号给出，并且不再加以描述。在这种情况中，图5的校准源盒120被VCO150取代，根据在线路153上从换能器接收的信号，VCO 150在线路151上接收输入电压和在线路152上产生输出。换能器155包括通过线路156与声卡104耦合的耳机或扬声器。耳机实施例包括内置麦克风，和扬声器实施例包括独立麦克风。
这种方法假定声卡输入端口的频率-频率传递函数是1。利用这种假定，VCO用于把校准麦克风输出电压映射到频率空间上。通过与已知麦克风校准结合在一起的VCO输出的频率空间分析，确定麦克风输出。
在这种测试方法中，当满足测试准则时，测试对象发出信号。利用VCO输出的测量频率、已知的VCO函数和已知的耳机校准，可以确定相应的SPL。然后，按照测试类型，把这些数据可以用于计算听力损失。
如上所述，声压级的相对测量也可以用于一些实施例。与测试准则相对应的SPL可能没有在整个可听频率范围上听力的相对阈值的知识那样重要。如下的章节勾画出一下相对SPL级测试。所述的每种方法都可以用耳机或扬声器来实现。这些方法假定声卡输入A/D和它的输出D/A转换器在整个频率和幅度上是线性的。并且，还假定用在测试中的任何耳机、麦克风或扬声器的传递函数在整个频率和幅度上基本上都是线性的。这些测试方法可以包括前置放大器和输出衰减器。
一般来说，在相对测量中，测试装置和规约更简单。下面讨论的所有测试方法都可以利用图7所示的测试装置。在图7中，与图3的结构部件相似的那些结构部件用相同的标号给出，并且不再加以描述。在图7的结构中，把线路161上声卡输出提供给换能器/传感器160，这个换能器/传感器160包括，例如，附带内置麦克风的耳机或附带独立麦克风的扬声器。把麦克风输出通过线路162提供给声卡104。
从驱动电压中推算出相对SPL测量结果是最简单的测试方法。测试从通过扬声器或通过耳机播放测试声音开始。当满足测试准则时，测试对象发送信号。测量的数据是作为输出的声卡数字字。
基于在耳朵上完成的相对SPL测量的方法要求麦克风用于测量耳朵上的实际声压级。这种测试结构也显示在图7中。测量的数据是声卡的输入数字字。
家用音频测试的目的是提供与对象的听觉能力相关的信息，以评估对象对个性化音频的适应性。测试不需要返回与对象的听力损失有关的任何特殊信息。
当然，在一些实施例中，听力图不能提供足够的信息来保证在所有的情况中都有好的匹配。因此，需要重复几次，以找出正确的匹配。考虑到这一点，测试的目的是提供足够的信息来保证第一片段重新处理音频显示出对对象有所裨益。显然，第一重新处理音频不能导致令人不愉快的音质。这些相当含糊其词的要求在下面将被转化成有关精确度、分辨率、动态范围和频率的具体表述。
音频重新处理算法的一个核心涉及到在恢复方面的逐步校正。因此，这种算法的好处最容易被主要是半神经中枢听力损失的对象体会到。虽然利用如上所述的测试目的和在匹配过程中需要一些反复的认识，对于这种测试的发展来说，任何个体听力图的细节在结构上都将显示出宽广的范围，仍然假定原型(prototypic)听力损失分布。假定的听力损失分布由下列条件定义：
听力损失分布遵守如下公式：h1＝b*exp(m*freq)，此处，m和b是常数(斜率和截距(In(HL)随freq变化的曲线上的截距))。
在125hz与500hz之间的听力损失是常数，并且等于把500hz代入上式中给出的值。
听力图的假定形状显示在图8中。
虽然通过参照优选实施例和如上详述的实例公开了本发明，但是，应该明白，这些实例的目的是为了说明，而不是为了限制。可以设想，本领域的普通技术人员可以容易地进行各种修改和组合，但是，这些修改和组合仍然在本发明的精神和所附权利要求书的范围之内。

Claims (44)

1.一种在具有终端和服务器的通信网络中进行听力测试的方法，包括下列步骤：
a)在通信网络中的所述终端与所述服务器之间建立通信信道；
b)在所述终端与所述服务器之间分配测试控制、测试数据处理和刺激信号部分；
c)在终端上把一组刺激呈现给用户并从用户处接收响应该刺激的输入以实现听力测试；以及
d)测试控制部分根据用户输入执行对涉及交互的测试数据处理部分的响应的规约。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：终端上的传感器在测试期间感测终端上的环境数据，而测试数据处理部分还涉及根据测试期间终端的环境数据的交互。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：终端上的传感器在测试期间感测终端上的设置数据，而测试数据处理部分还涉及根据测试期间终端的设置数据的交互。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：与该组刺激一起把图形用户界面呈现给用户，并提示用户提供所述输入。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，服务器管理用于测试的刺激的显示，而终端控制在终端上的刺激的产生。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括听觉阈值级测试。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括掩蔽阈值级测试。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括响度匹配测试。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括倍频带中响度增加LGOB测试。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括在噪声和安静环境下语音接收阈值和语音辨别测试。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，听力测试包括时域压缩/扩展/掩蔽测试。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：进行测量以确定测试中所涉及的阈值的实际声压级。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：进行测量以确定测试中所涉及的阈值的相对声压级。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，终端包括用于在测试期间产生音频信号的声音处理资源，该方法还包括步骤：校准声音处理资源。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：终端上的传感器在测试期间感测终端上的环境数据，而测试数据处理部分还涉及根据测试期间终端的环境数据的交互。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：终端上的传感器在测试期间感测终端上的设置数据，而测试数据处理部分还涉及根据测试期间终端的设置数据的交互。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：与该组刺激一起把图形用户界面呈现给用户，并提示用户提供所述输入。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，服务器管理用于测试的刺激的显示，而终端控制在终端上的刺激的产生。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括听觉阈值级测试。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括掩蔽阈值级测试。
21.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括响度匹配测试。
22.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括倍频带中响度增加LGOB测试。
23.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括在噪声或安静环境下语音接收阈值和语音辨别测试。
24.根据权利要求14所述的方法，其中，听力测试包括时域压缩/扩展/掩蔽测试。
25.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：进行测量以确定测试中所涉及的阈值的实际声压级。
26.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤c)包括子步骤：进行测量以确定测试中所涉及的阈值的相对声压级。
27.根据权利要求14所述的方法，其中，所述校准包括：
确定声音处理资源的输入传递函数和输出传递函数。
28.根据权利要求14所述的方法，其中，所述校准包括：
用电子学方法确定声音处理资源的输入传递函数和输出传递函数。
29.根据权利要求14所述的方法，其中，所述声音处理资源含有适合于接收代表声音的模拟电压输入的电输入端、和适合于供应代表声音的模拟电压的第一和第二电输出端，并且所述校准包括：
把校准设备与声音处理资源的电输入端和第一和第二电输出端相耦合；和
利用校准设备把测试信号供应到电输入端，和把在第一和第二电输出端之一上输出的处理信号反馈到电输入端。
30.根据权利要求29所述的方法，包括利用第一和第二电输出端的另一个把控制信号供应给校准设备。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，控制信号包括双音多频DTMF信号。
32.根据权利要求29所述的方法，其中，测试信号包括音调，并且该方法包括步骤：响应音调确定输入传递函数，然后利用声音处理资源产生处理信号，并响应处理信号和输入传递函数确定输出传递函数。
33.根据权利要求29所述的方法，其中，测试信号包括电压控制振荡器的输出，并且该方法包括步骤：利用来自声音处理资源的信号控制电压控制振荡器，响应处理信号确定输出传递函数，以及响应处理信号和输出传递函数确定输入传递函数。
34.一种利用计算机程序进行听力测试的方法，包括下列步骤：
利用通信网络将用户终端与服务器相链接；
在用户终端与服务器之间分配测试控制和数据处理资源；
把测试声音信号资源分配给用户终端；
利用测试声音信号资源产生声音；
利用测试控制和数据处理资源接收和处理用户输入；
根据测试规约确定测试的状态，如果已经进行了测试，则为用户存储听力分布，如果还没有进行测试，则利用测试控制资源，根据测试规约确定下一个刺激信号，并且返回到产生声音的步骤。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，接收和处理用户输入的步骤包括子步骤：控制终端上的传感器以在测试期间感测终端上的环境数据。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，测试控制资源根据来自用户的输入和在测试期间感测的环境数据，执行对涉及到交互的测试数据处理资源响应的测试规约。
37.根据权利要求35所述的方法，其中，该组刺激包括音频刺激，而环境数据包括背景噪声。
38.根据权利要求34所述的方法，其中，接收和处理用户输入的步骤包括子步骤：控制终端上的传感器以在测试期间感测终端上的测试设置数据。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，测试控制资源根据来自用户的输入和在测试期间感测的测试设置数据，执行对涉及到交互的测试数据处理资源响应的测试规约。
40.根据权利要求34所述的方法，还包括步骤：与产生声音一起驱动图形用户界面，该图形用户界面提示用户提供输入。
41.一种利用终端执行的程序校准终端上的声音处理资源的设备，包括：
一测试信号源；
一第一输入端，适合于从声音处理资源的第一输出端接收代表声音的电输入；
一第二输入端，适合于从声音处理资源的第二输出端接收代表声音的电输入；
一输出端，适合于把代表声音的电输出提供给声音处理资源的第一输入端；
一开关，响应控制信号把测试信号源连接到输出端和把第一和第二输入端之一连接到输出端；以及
一电路，从第一和第二输入端之一提供信号作为开关的控制信号。
42.根据权利要求41所述的设备，其中，测试信号源包括适合于与用在测量声音处理资源的输入传递函数中的输出端相连接的音调发生器。
43.根据权利要求41所述的设备，其中，测试信号源包括电压控制振荡器，所述电压控制振荡器含有适合于与第一和第二输入端之一相连接，并把信号供应给在测量声音处理资源的输入传递函数中使用的输出端的控制输入端。
44.根据权利要求41所述的设备，其中，来自第一和第二输入端之一的信号包括双音多频DTMF信号。
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