[发明专利]一种利用输入电阻抗参数分析中耳声导抗的方法及系统有效
申请号: | 202010249306.6 | 申请日: | 2020-04-01 |
公开(公告)号: | CN111513725B | 公开(公告)日: | 2021-05-14 |
发明(设计)人: | 桑晋秋;张芳杰;郑成诗;李晓东 | 申请(专利权)人: | 中国科学院声学研究所 |
主分类号: | A61B5/12 | 分类号: | A61B5/12 |
代理公司: | 北京方安思达知识产权代理有限公司 11472 | 代理人: | 陈琳琳;杨青 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 输入 阻抗 参数 分析 中耳 声导 方法 系统 | ||
1.一种利用输入电阻抗参数分析中耳声导抗的方法,该方法通过测量受话器的电阻抗,计算中耳声导抗,所述方法包括:
步骤1)在预先确定的耳道压力范围内,对受试者耳道施加压力;
步骤2)通过受话器对受试者耳道内发出确定频率范围和幅度的声压信号;
步骤3)基于预先搭建的受话器检测电路,测量受话器的输入电阻抗;
步骤4)根据受话器的输入电阻抗,基于预先建立好的声导抗计算模型,获得该压力值下的中耳声导抗;
步骤5)遍历耳道压力范围,重复步骤1)至步骤4),输出对受试者耳道内施加的压力值集合和对应的中耳声导抗集合;
所述声导抗计算模型为:电力声类比模型、电阻抗与中耳声导抗关联模型或基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型;
所述电力声类比模型的输入为受话器的电阻抗和耳道结构参数,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于耳机结构、耳机换能原理以及耳机与耳道、中耳耦合结构,组合成的电力声类比电路;
所述电阻抗与中耳声导抗关联模型的输入为受话器的电阻抗,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于电阻抗与中耳声导抗映射数据库的关联模型;
所述电阻抗与中耳声导抗关联模型的建立步骤,具体包括:
对单个受试者耳道施加压力;
通过受话器对受试者耳道内发出确定频率范围和幅度的声压;
基于预先搭建的受话器检测电路,测量受话器的输入电阻抗;
通过传声器收到的受话器输出声压和耳道内反射的声压,计算得到该压力下的中耳声导抗;
遍历耳道压力范围,重复上述步骤,将不同压力值下受话器的输入电阻抗和对应的中耳声导抗建立对应关系,存入电阻抗与中耳声导抗映射数据库的该受话器的类别下;
基于电阻抗与中耳声导抗映射数据库,建立电阻抗与中耳声导抗关联模型;
所述基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型的输入为受话器的电阻抗和耳道结构参数,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型;
所述步骤4)具体包括:
若声导抗计算模型为电力声类比模型,测量受试者的耳道,获得耳道结构参数,根据受话器的输入阻抗和耳道结构参数,在电力声类比模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗;
若声导抗计算模型为电阻抗与中耳声导抗关联模型,根据受话器的输入电阻抗,在电阻抗与中耳声导抗关联模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗;
若声导抗计算模型为基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型,测量受试者的耳道,获得耳道结构参数,根据受话器的输入阻抗和耳道结构参数,在基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗。
2.根据权利要求1所述的利用输入电阻抗参数分析中耳声导抗的方法,其特征在于,所述受话器检测电路为由电源、电阻和受话器串联在一起的电路。
3.根据权利要求2所述的利用输入电阻抗参数分析中耳声导抗的方法,其特征在于,所述步骤3)具体包括:
测量电阻和受话器的输入电压V1;
测量受话器的输入电压V2;
计算受话器的输入电阻抗Z:
Z=Rr·V2/(V2-V1);
其中,电阻的电阻值为Rr。
4.一种利用输入电阻抗参数分析中耳声导抗的系统,其特征在于,所述系统包括:压力模块、受话器、受话器阻抗测试模块、声导抗输出模块和声导抗计算模型;
所述压力模块;用于在预先确定的耳道压力范围内,对受试者耳道施加压力;
所述受话器,用于对受试者耳道内发出确定频率范围和幅度的声压信号;
所述受话器阻抗测试模块,用于受话器检测电路,测量受话器的输入电阻抗;
所述声导抗输出模块,用于根据受话器的输入电阻抗,基于声导抗计算模型,获得该压力值下的中耳声导抗;
所述声导抗计算模型为:电力声类比模型、电阻抗与中耳声导抗关联模型或基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型;
所述电力声类比模型的输入为受话器的电阻抗和耳道结构参数,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于耳机结构、耳机换能原理以及耳机与耳道、中耳耦合结构,组合成的电力声类比电路;
所述电阻抗与中耳声导抗关联模型的输入为受话器的电阻抗,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于电阻抗与中耳声导抗映射数据库的关联模型;
所述电阻抗与中耳声导抗关联模型的建立步骤,具体包括:
对单个受试者耳道施加压力;
通过受话器对受试者耳道内发出确定频率范围和幅度的声压;
基于预先搭建的受话器检测电路,测量受话器的输入电阻抗;
通过传声器收到的受话器输出声压和耳道内反射的声压,计算得到该压力下的中耳声导抗;
遍历耳道压力范围,重复上述步骤,将不同压力值下受话器的输入电阻抗和对应的中耳声导抗建立对应关系,存入电阻抗与中耳声导抗映射数据库的该受话器的类别下;
基于电阻抗与中耳声导抗映射数据库,建立电阻抗与中耳声导抗关联模型;
所述基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型的输入为受话器的电阻抗和耳道结构参数,输出为中耳声导抗,模型的结构为基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型;
所述声导抗输出模块的具体实现包括:
若声导抗计算模型为电力声类比模型,测量受试者的耳道,获得耳道结构参数,根据受话器的输入阻抗和耳道结构参数,在电力声类比模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗;
若声导抗计算模型为电阻抗与中耳声导抗关联模型,根据受话器的输入电阻抗,在电阻抗与中耳声导抗关联模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗;
若声导抗计算模型为基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型,测量受试者的耳道,获得耳道结构参数,根据受话器的输入阻抗和耳道结构参数,在基于电力声类比模型以及电阻抗与中耳声导抗关联模型的联合模型里匹配得到对应的中耳声导抗,由此获得该压力值下的中耳声导抗。
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