[发明专利]一种基于智能手机的助听装置及实现方法

权利要求书

1.一种基于智能手机的助听装置，包括智能手机本体，所述智能手机本体内置有麦克风、扬声器和存储器，其特征在于，还包括分别与智能手机本体相连的听力损失测试模块、参数计算模块和听力补偿模块；

所述听力损失测试模块包括声音播放子模块、用户反馈子模块和参数存储子模块，其中，用户通过声音播放子模块依次收听不同强度的频率的纯音，并对听到的声音的感知情况通过用户反馈子模块反馈至听力损失测试模块，听力损失测试模块根据用户的反馈将用户每个频率的纯音听阈THR_ni(i＝1,2,…,N)，舒适阈MCL_ni(i＝1,2,…，N)和痛阈UCL_ni(i＝1,2,…,N)通过参数存储子模块进行存储，i＝1,2,…,N为每个听力测试频率对应的频点；

所述参数计算模块根据测得的多频率纯音听阈THR_ni(i＝1,2,…,N)、舒适阈MCL_ni(i＝1,2,…,N)和痛阈UCL_ni(i＝1,2,…,N)计算各个测试频率对应的听力补偿通道的听力补偿参数；

所述听力补偿模块根据计算得到的听力补偿参数对各个测试频率对应的听力补偿通道的声音进行补偿。

2.一种基于智能手机的助听实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：依次对N个声音频率进行听力损失测试，具体为：

01A)声音播放子模块依次播放不同强度的频率的纯音，用户通过耳机进行收听；

01B)用户对听到的声音的感知情况，通过用户反馈子模块进行反馈；

01C)根据用户的反馈得到每个频率的纯音听阈THR_ni(i＝1,2,…,N)，舒适阈MCL_ni(i＝1,2,…,N)和痛阈UCL_ni(i＝1,2,…,N)，i＝1,2,…,N为每个听力测试频率对应的频点；

S02：对每个听力测试频点i，参数计算模块根据该频点测试得到的用户的纯音听阈THR_ni，舒适阈MCL_ni，痛阈UCL_ni以及正常成年人在该频点的纯音听阈THR_ui、舒适阈MCL_ui和痛阈UCL_ui计算该频点对应的听力补偿通道的听力补偿参数，具体为：

对每个听力补偿通道，以用户测试得到的纯音听阈THR_ni、舒适阈MCL_ni和痛阈UCL_ni作为拐点，分四段计算听力补偿参数k_ij,i＝1,2,…,N；j＝1,2,3,4：

ki1=THRui-0THRni-0]]>(式1)

ki2=MCLui-THRuiMCLni-THRni]]>(式2)

ki3=UCLui-MCLuiUCLni-MCLni]]>(式3)

k_i4＝0(式4)；

S03：根据计算得到的听力补偿参数k_ij，听力补偿模块对各个测试频点对应的听力补偿通道的声音进行补偿，具体为：

03A)将智能手机麦克风采集的数字音频信号s(m),m＝1,2,…,M进行分帧；

03B)对每帧信号s(m)进行N通道滤波器组分解，得到N个通道分解信号s_i(m),i＝1,2,…,N，每个通道的分解滤波器组中心频率为步骤S01中的测试频点；

03C)依次对每个i,i＝1,2,…,N进行以下计算：

C-01)按(式5)计算i通道的分解信号s_i(m)的输入声压级SPLIN_i(单位为dB)：

SPLINi=20lg||si(m)||2R×pref]]>(式5)

其中，p_ref为参考声压值，在空气中一般取2×10^-5pa，R为校准系数，由智能手机麦克风增益决定，||·||为向量的2—范数；

C-02)根据计算得到的第i通道分解信号s_i(m)的输入声压级SPLIN_i，按式(6)计算得到第i通道听力补偿增益系数K_i；

Ki=ki1,SPLINi<THRniKi=ki2,THRni≤SPLINi<MCLniKi=ki3,MCLni≤SPLINi<UCLniKi=ki4,SPLINi≥UCLni]]>(式6)

C-03)使用(式7)计算第i通道分解信号s_i(m)对应的输出声压级SPLOUT_i；

SPLOUTi=Ki×SPLINi,SPLINi<THRniSPLOUTi=THRui+Ki×(SPLINi-THRni),THRni≤SPLINi<MCLniSPLOUTi=MCLui+Ki×(SPLINi-MCLni),MCLni≤SPLINi<UCLniSPLOUTi=UCLui+Ki×(SPLINi-UCLni),SPLINi≥UCLni]]>(式7)

C-04)使用(式8)计算第i通道分解信号s_i(m)需要补偿的声压级ΔSPL_i，单位为dB，

ΔSPL_i＝λ_i×(SPLOUT_i-SPLIN_i),i＝1,2,…,N(式8)

其中，λ_i为第i通道的补偿系数，取值在(0,1)之间；

C-05)使用(式9)将第i通道分解信号s_i(m)需要补偿的声压级ΔSPL_i换算成第i通道的增益A_i,i＝1,2,…,N；

Ai=10ΔSPLi20,i=1,2,...,N]]>(式9)

03D)对每个通道输入分解信号进行增益为A_i,i＝1,2,…,N的补偿，补偿公式如(式10)，式中y_i(m)为补偿后的第i个通道输出信号，共得到N个通道补偿后的输出信号y_i(m),i＝1,2,…,N；

y_i(m)＝A_i·s_i(m),i＝1,2,…,N(式10)

03E)对N个通道输出信号y_i(m),i＝1,2,…,N进行滤波器组综合，综合得到总的输出y(m),m＝1,2,…,M，作为分帧的数字音频输入信号s(m),m＝1,2,…,M对应的分帧输出信号y(m)。