[发明专利]声学测量的原位补偿

说明书

本申请公开了声学测量的原位补偿，补偿方法包括步骤：i)基于输入信号与输出信号之间的关系计算声学阻抗(Z_m)，其中所述声学阻抗(Z_m)包括因所述入射部分的隐失模式部分引起的第一误差；ii)设置所述声负载的未知特性阻抗(Z₀)的起始值(Z₀’)；iii)从测得的声学阻抗(Z_m)与所述起始值(Z₀’)之间的关系计算反射比测度(R)；iv)从所述反射比测度(R)的实部减去所述反射比测度(R)的虚部的希尔伯特变换再加上单位虚数(I)乘以所述反射比测度(R)的虚部减去单位虚数(I)乘以所述反射比测度(R)的实部的逆希尔伯特变换计算反射比估计误差(ε_R)；v)计算所述反射比估计误差(ε_R)的实部和虚部；vi)迭代地调节所述声质量(L)直到所述反射比估计误差(ε_R)的虚部最小化为止，从而提供所述第一误差。

技术领域

本发明涉及补偿声阻抗测量中出现的误差的方法，例如在听力诊断、声学消音器和/或音乐声学应用内进行的声阻抗测量。更具体地，本发明涉及原位补偿方法，通过该方法，因隐失模式和声负载的未知特性阻抗而出现的误差被自动估计和补偿。再具体地，该方法取得基于声阻抗测量的反射系数测量以评估因隐失模式在阻抗测量中出现从而导致声负载的反射系数测量不准确的误差。

背景技术

在声学的许多分支中，包括听力诊断、声学消音器系统和音乐声学，不同声负载下的声阻抗测量均是令人感兴趣的量。这些测量通常用包括声学变换器如接收器(通常也称为扬声器)和声能检测器的阻抗探针执行，声学变换器将刺激(如输入信号)传给所施加的声负载，声能检测器如探针的传声器记录反射的响应。使用描述阻抗探针的来源特性的一组预定校准参数(如探针Thevenin(戴维南)校准参数)，声负载的声阻抗可从探针响应进行计算。

然而，例如由于阻抗探针与声负载之间的耦合的物理差异，在阻抗测量结果中导致非自然信号的误差可影响从探针响应计算的阻抗估计量。导致阻抗测量结果中的误差的非自然信号例如包括主要因阻抗探针与声负载之间的物理差异引起的隐失模式。

隐失模式因跨波导输入平面的有限部分注入到波导内的声学体积速度(即色质)而出现，其激发高阶非传播隐失模式。也就是说，用于声负载的阻抗测量的阻抗探针必须具有比阻抗探针插入到其中的声负载小的直径。这导致除声负载的传播平面波之外，还在波导(即声负载，例如耳道)中激发隐失模式，从而在探针测得的阻抗中引入误差。因而，所探寻的参数即声负载的平面波阻抗通常测量为声负载的实际平面波阻抗和不想要的非平面波阻抗的叠加。

从测得的阻抗计算反射比(即反射系数)需要知道声负载的特性阻抗及阻抗测量结果，因此反射比的计算同样受隐失模式引起的误差的影响。此外，声负载的特性阻抗与声负载的截面积密切相关，当在例如耳道中进行测量时，这是未知的。当调查具有未知特性阻抗的声负载如耳道时，声负载通常假定具有特定的预定的特性阻抗。该假设在反射比探针测量结果中引入误差，其因行波沿与探针耦合的声负载的长度经历的假定和实际特性阻抗之间的失配引起。

因此，为提供准确的反射比和/或阻抗测量结果，知道特性阻抗和/或隐失模式影响很重要。在声学的听力诊断学领域的研究主要集中于估计耳道中的特性阻抗，即已提出几种在原位测量期间估计特性阻抗的方法。还进行了一些在声学测量中补偿隐失模式的影响的努力，但没有成功。

一种已知的逼近隐失模式的影响的方法是向阻抗测量添加声质量作为补偿因数。声质量随波导的直径及声输入和声输出相对于彼此的放置和大小而变。因而，与隐失模式补偿有关的是知道和/或计算与用于阻抗测量的阻抗探针和波导之间的几何关系有关的声质量补偿。然而，该方法要求知道与声学探针有关的声负载的几何参数(如直径)。这种要求不总是能满足，例如当测量人耳道中的声学阻抗和声压时，其中耳道可被视为具有未知特性阻抗的声负载。