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【发明授权】一种自助听力快速测量系统_张语轩_201910332147.3 

申请/专利权人:张语轩

申请日:2019-04-24

公开(公告)日:2024-03-29

公开(公告)号:CN110101395B

主分类号:A61B5/12

分类号:A61B5/12

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.03.29#授权;2022.06.07#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要:本发明公开了一种自助听力快速测量方法及系统。其中,该方法包括如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。该方法可脱离专业测听环境静音室或消音室、专业声学设备、专业测试人员,在普通环境中实现自助听力检查,并定量给出与医学测听高度相关的结果;提高了听力测试的便捷性和准确性。

主权项:1.一种自助听力快速测量系统,其特征在于包括处理器和存储器;所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤:制作听力测试材料;将受试者对单数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第一拟合方程;依据所述第一拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;其中,将受试者对多联数字进行辨识的测试数据进行拟合,得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第二拟合方程;依据该第二拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比;测试结束后计算原始信噪比的平均值得到听力测试结果值;将测试结果值与筛查阈值进行比较,当听力测试结果值小于轻度阈值时,判断用户听力正常;当听力测试结果值大于重度阈值时,判断用户听力重度损失;否则,判断用户听力轻度损失。

全文数据:一种自助听力快速测量方法及系统技术领域本发明涉及一种自助听力快速测量方法,同时涉及实现该方法的系统,属于医疗检测技术领域。背景技术在现代生活方式下,由于音乐、游戏等的广泛使用,全球青少年约有11亿人处于听力损伤的风险;此外,听力损伤是老化的过程之一,65岁以上老人近13因为听损致残。除部分由于外伤、药物毒害、病毒感染、免疫系统病变、各类中耳病变等造成的暂时性突发性听力受损可通过药物或手术达到治愈效果外,其余更为常见的由于自然老化和噪声暴露引起的听力受损一般为永久性损伤,目前无法通过医学手段康复,因此预防和早期康复至关重要。多数人听力受损后最大障碍在于噪声中理解语音能力的下降。目前最常使用的听力测试是安静环境静音室内的纯音听力测试和言语测试,它们对噪声中语音识别没有很好的针对性,同时对测试环境和硬件要求高,无法普及。一般噪声中语音识别测试包括句子识别、词汇识别等。2004年,荷兰科学家Smits在以往研究基础上发明了一种在噪声中识别三联数字的电话测试,该测试相比句子识别和词汇识别具有受个体经验影响小、猜对率低、无记忆效应等特点。听力损失下降一般开始于高频声音,噪声中语音识别能力也主要受高频听力影响,因此关注高频听力水平对及早发现和预防听力下降尤为关键。2014年英国科学家Moore等人针对这一点对数字识别测试进行改良,提高其对高频听力损失的敏感性。目前,由于我国医疗资源极度紧张,绝大部分风险人群不能及时就医检测,极大限制了听损的及时检测和预防,亟需一种脱离医疗资源限制、可自主使用的听力检测方法。发明内容针对现有技术的不足,本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种可以脱离专业环境和测试人员、可广泛适用的听力快速测量方法。本发明所要解决的另一技术问题提供一种自助听力快速测量系统。为实现上述发明目的,本发明采用下述的技术方案:根据本发明实施例的第一方面,提供一种自助听力快速测量方法,包括如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。其中较优地,所述听力测试材料包括语音材料和噪声材料;制作听力测试材料,包括如下步骤:录制并剪辑提示音和数字语音作为语音材料;随机抽取数字语音,拼接成随机数字串,将多个随机数字串叠加,得到语谱噪声;将语谱形噪声进行滤波降幅处理,得到噪声材料。其中较优地,所述数字语音的个数根据数字个数确定,当数字个数为N时,分别录制0~9十个数字在N个不同位置的数字语音。其中较优地,对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值,包括如下步骤:将受试者对单数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第一拟合方程;依据所述第一拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第一调整值。其中较优地,所述第一拟合方程采用如下计算公式:其中,PC为辨识正确率;为数字di的原始信噪比;SRTsingle为单数字辨别的言语识别阈;γ为猜对概率;λ为正确率高限;θ为在SRTsingle处斜率;其中为已知数据,SRT,γ,λ,θ为方程拟合参数。其中较优地,所述信噪比第一调整值为每个数字信噪比调整值,采用如下公式计算:其中,为数字di的信噪比第一调整值;d=0,1,2,......9;i=1,2,3;为数字di单数字辨识的言语识别阈;mSRTsingle为单数字辨识的平均言语识别阈。其中较优地,所述多联数字为三联数字根据信噪比第一调整值对三联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;包括如下步骤:将受试者对三联数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第二拟合方程;依据该第二拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第二调整值。其中较优地,用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算信噪比,得到听力测试结果;包括如下步骤:用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比;测试结束后计算原始信噪比的平均值得到听力测试结果值;将测试结果值与筛查阈值进行比较,当听力测试结果值小于轻度阈值时,判断用户听力正常;当听力测试结果值大于重度阈值时,判断用户听力重度损失;否则,判断用户听力轻度损失。其中较优地,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比采用如下公式:其中,为实际呈现信噪比;为原始信噪比;为信噪比第一调整值;信噪比第二调整值。根据本发明实施例的第二方面,提供一种自助听力快速测量系统,包括处理器和存储器;所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。本发明所提供的自助听力快速测量方法,分别基于单数字和三联数字噪声辨识实验数据进行同质化处理,得到信噪比第一调整值和信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料基于三联数字进行听力测量,其中,每个试次使用已获得的两次调整值信噪比第一调整值和信噪比第二调整值调整原始信噪比至呈现信噪比以达到同质化目的;计算全部试次原始信噪比的平均值得到听力测试结果。该方法可脱离专业测听环境静音室或消音室、专业声学设备、专业测试人员,在普通环境中实现自助听力检查,并定量给出与医学测听高度相关的结果;提高了听力测试的便捷性和准确性。附图说明图1为本发明所提供的自助听力快速测量方法的流程图;图2为本发明所提供的一个实施例中,录音材料的示意图;图3为本发明所提供的一个实施例中,处理前后语谱噪声功率谱密度对比的示意图;图4为本发明所提供的一个实施例中,测试界面的结构示意图;图5为本发明所提供的一个实施例中,测量前进行整体音量和初始原始信噪比调整的界面的示意图;图6为本发明所提供的自助听力快速测量系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。本发明提供一种自助听力快速测量方法,该方法在测试开发和评估上结合汉语自身特点,综合Smits和Moore的技术路线,提供适用于各种移动终端手机、pad、电脑等的自助听力快速测量方法,可用于家用听力损失主要针对老化性、噪声暴露性听力损失快速测量,也可用于在非专业环境医院测听室中筛查不同程度听力损失,不需要专业设备和人员。该测量方法通过噪声中数字识别测试听力,用户将每次听到在噪声中呈现的一个提示音和三个随机数字,如“请听,5-8-6”,按照主观感受,用户点选所听到的数字。若三个数字全部反应正确,下一次信噪比将降低增加难度,否则提升减小难度。以测试过程中的平均原始信噪比估算50%言语接受阈,该值越高,听力损失程度越重,一次测试约需几分钟。由于不同数字在噪声中感知的清晰度差异很大,实际呈现信噪比根据实验数据作了同质化调整homogenization,使得所有数字在所有呈现位置的辨识度-原始信噪比函数聚合在同一水平。如图1所示,本发明所提供的自助听力快速测量方法,包括如下步骤:首先,制作听力测试材料;其次,基于单数字辨识实验进行同质化处理得到信噪比第一调整值;然后,应用信噪比第一调整值基于三联数字辨识实验进行同质化处理得到信噪比第二调整值;最后,用户使用听力测试材料进行听力测量,其中,应用信噪比第一调整值和信噪比第二调整值,得到听力测试结果。下面对这一过程进行详细具体的说明。S1,制作听力测试材料。在用户进行听力快速测量之前需要制作听力测试材料,在本发明所提供的实施例中,听力测试材料包括语音材料和噪声材料。制作听力测试材料,具体包括如下步骤:S11,录制并剪辑提示音和数字语音作为语音材料。其中,数字语音的个数根据联读个数确定,当数字个数为N时,通过录制获得数字0~9在N个不同位置的数字语音。在本发明所提供的实施例中,以联读个数为3为例进行说明。语音材料要求每次播放的数字在无噪声条件下听起来发音清晰自然,有一定连贯性,且数字间间隔时间可控。在本发明所提供的实施例中,以招募数名汉语普通话女性志愿者录制三联数字词表发音和提示语发音方式获取,再从所有志愿者中优选其中一名,从其录音中截取最为清晰自然的发音,最终获得1个提示语音,30个数字语音10个数字×3个位置。具体的,可以招募3名年龄20~35岁、汉语母语、普通话均清晰流畅的女性播音志愿者进行材料录音。录音采样率44100Hz,录音材料为包含20组三数字的数字词表如图2所示,每个数字在每个位置各出现2次,和几个备选提示语“请听数字”、“听数字”、“注意听”、“请听”。所有材料在熟悉后朗读6遍,录制完成后选择发音、语速、音量控制最好的一名志愿者的录音。使用语音处理软件对材料进行切分,剪辑出每个数字在每个位置上最优的发音,最终获得30个数字语音材料10个数字×3个位置,并选出最合适的提示语,本发明选择“请听”为提示语。对30个数字语音在保留录制时出现位置的条件下可进行随机组合,共1000种10×10×10可能组合,排除其中某些组合条件,其余将用于三联数字辨识听力测试。在语音材料制作过程中,本发明考虑到使用人群的年龄广度,采用了介于男声和童声之间的女声标准普通话制作语音材料。还可以使用其他类型语音材料,比如男声、童声、混合声、机器合成语音、其他中文语音如粤语等。S12,随机抽取数字语音,拼接成随机数字串,将多个随机数字串叠加,得到语谱噪声。S13,将语谱形噪声进行滤波降幅处理,得到噪声材料。噪声材料需在频谱上贴近语音,同时为使得测试对高频听力损失更为敏感,噪声对语音的掩蔽效果在高频部分应相对较弱。为此,在本发明所提供的实施例中,使用已制作完成的数字语音随机拼接并多次叠加形成语谱噪声,再对该噪声进行低通滤波和降低振幅两种处理,最后将两种处理结果叠加,制成噪声材料。具体的,制作噪声材料需利用已获得的数字语音。在本发明所提供的一个实施例中,随机抽取数字语音,以100~200ms的间隔前后拼接制成至少10s的随机数字串为例,按此方式制作40个数字串,对每个数字串随机截取其中的10s后全部叠加,制成语谱噪声。对此噪声进行两种处理,第一种是滤波处理,即将原语谱噪声通过采样率44100Hz,截断频率1500Hz的10阶Butterworth低通滤波器滤波;第二种是降幅处理,即将原语谱噪声振幅降低15dB。将两种处理结果叠加,获得噪声材料语谱噪声处理前后的功率谱密度对比如图3。在本发明所提供的实施例中,在前期科研工作的基础上采用了低频语谱噪音数字语音合成语谱形噪音,1500Hz低通滤波,降幅15dB,低通噪声与降幅噪声叠加以提高对高频听力损伤的敏感度。在实际操作过程中还可以使用其他类型噪音,比如全频段噪音,带宽滤波噪音,或是修改噪音滤波器的参数,比如滤波器宽度、形状、上下限,或修改降幅幅度等,来实现类似目的。S2,基于单数字辨识实验进行同质化处理得到信噪比第一调整值。相同信噪比下,不同数字因声学特征差异可懂度是不同的,为提升测试的准确度,需对每个数字做同质化处理,使得在相同信噪比下用户对不同数字感知水平一致。基于单数字辨识实验进行同质化处理得到信噪比第一调整值,具体包括如下步骤:S21,将受试者对单数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第一拟合方程。具体的,招募受试者进行单数字噪声下辨识实验,过程中每次播放嵌于噪声中的1个数字,记录用户反应,根据反应正确与否操纵下次原始信噪比发生相应变化,不对原始信噪比做进一步调整,获得实验数据。然后,依据实验数据对每名受试者对每个数字共30个辨识的正确率随原始信噪比的变化进行方程拟合,获得每名受试者对每个数字的言语识别阈。其中,实验程序将从所有数字材料中选取一个播放,受试者根据个人感受进行辨识,并点选对应数字,原始信噪比将随受试者的反应情况改变,若反应正确,信噪比降低增加难度,若反应错误,则提升减小难度。之后招募若干名听力健康受试者完成本测试。具体的,在本发明所提供的实施例中,每轮测试中每次共34次播放一个叠加噪声的数字语音,噪声在数组前后各300ms开始和结束,数字以伪随机方式选取,后30次判断中每个数字材料各出现一次;受试者每次在测试界面如图4上选择所听到的数字;每次呈现的噪声由从第一阶段制作的噪声材料中随机截取适合的长度获得,噪声音量固定为65dBSPL;每轮测试的起始原始信噪比为0dB非常清晰或-30dB完全听不出,之后每次原始信噪比随受试者的反应情况改变,若反应正确,下次的信噪比降低增加难度,否则,信噪比提升减小难度;起始信噪比0或-30dB按伪随机方式出现,相同起始信噪比不会连续两轮以上;数字di的原始信噪比以方式计算,计算时不包含数字前后空白部分。在本发明所提供的实施例中,共招募20名听力健康即双耳125~8000Hz纯音听阈均小于20dBHL受试者进行噪声中单数字识别测试,每人完成25轮测试。其中,剔除每名受试者第1轮测试数据练习效应,对剩余数据利用psignifit4工具包对每名受试者对每个数字共30个辨识的正确率随原始信噪比RMSdiRMSnoise的变化进行方程拟合得到第一拟合方程方程1:第一拟合方程:其中,PC为辨识正确率;为数字di的原始信噪比;SRTsingle为单数字辨别的言语识别阈;γ为猜对概率;λ为正确率高限;θ为在SRTsingle处斜率;其中为已知数据,SRTsingle,γ,λ,θ为方程拟合参数。S22,依据该第一拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈mSRTsingle。依据受试者间平均值计算单数字辨别的每个数字的言语识别阈即:其中,为第n个受试者对数字di的单数字辨别的言语识别阈;N为受试者的总个数,N=20;n=1,2,3,......20;d=0,1,2,......9;i=1,2,3。然后,依据数字间平均计算单数字辨别的平均言语识别阈mSRTsingle,即:其中,为第d个数字单数字辨别的言语识别阈;D为最大数字,D=9;I为联读个数,I=3;D+1*I为数字总个数,D+1*I=30;d=0,1,2,......9;i=1,2,3。S23,根据每个数字的言语识别阈与平均言语识别阈mSRTsingle的差得到信噪比第一调整值,即为每个数字的信噪比第一调整值S3,根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值。在已完成单数字辨识同质化处理的基础上,再进行多联数字同质化处理,避免由于辨识率相对单数字辨识时发生细微变化而产生的误差。在本发明所提供的实施例中,以三联字为例进行说明。使用第一调整值,基于三联数字辨识实验进行同质化处理得到信噪比第二调整值,即根据信噪比第一调整值对三联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值,具体包括如下步骤:S31,将受试者对三联数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第二拟合方程。具体的,招募受试者进行三联数字噪声下辨识实验,过程中每次播放嵌于噪声中的三联数字,记录用户反应,根据反应正确与否操纵下次原始信噪比发生相应变化,根据第一调整值调整原始信噪比至三联数字实际呈现信噪比,获得实验数据。然后,依据实验数据对每名受试者对每个数字共30个辨识的正确率随原始信噪比的变化进行方程拟合,每名受试者对每个数字的言语识别阈。其中,实验程序将每次播放三个数字,受试者听到后按照播放顺序依次点选对应数字,原始信噪比将随受试者的反应情况改变,若反应正确,则降低增加难度,若反应错误,则提升减小难度;使用上一阶段获得的第一调整值进一步调整原始信噪比到三联数字实际呈现信噪比。之后招募若干名听力健康受试者完成本测试。具体的,在本发明所提供的实施例中,每轮测试中每次播放一个嵌于噪声中的语音,包含语提示语个后接的三个数字,如“请听,638”,提示语与第一个数字之间间隔200ms,三个数字之间间隔100~200ms,噪声在整段语音前后各500ms开始和结束;每次呈现的数字随机,但不会出现相同数字组合如5-5-5,6-6-7或连续递增组合如1-2-3;要求受试者在测试界面如图4上按顺序点选听到的数字;每轮测试共25次判断;每次呈现的噪声由从第一阶段制作的噪声材料中随机截取适合的长度获得,噪声音量固定为65dBSPL;每轮测试的原始信噪比为-6dB或-24dB,之后每次原始信噪比随受试者的反应情况改变,若三个数字全部判断正确,下次的信噪比降低,否则,信噪比提升;每轮测试的起始信噪比为-6dB非常清晰或-24dB完全听不出;对于第d个数字,三联数字实际呈现信信噪比以方式计算,其中,为实际呈现信噪比,为原始信噪比,为信噪比第一调整值;RMS计算不包含空自和间隔部分;提示语信噪比较数字高出至少3dB,且不低于-10dB,以确保受试者能明显听到提示语。在本发明所提供的实施例中,重新招募20名听力健康受试者进行噪声中三联数字识别测试,每人完成20轮测试。剔除每名受试者第1轮测试数据,对剩余数据利用psignifit4工具包对每名受试者对每个数字辨识的正确率随原始信噪比RMSdiRMSnoise的变化进行方程拟合;得到第二拟合方程:第二拟合方程:其中,PC为辨识正确率;为数字di的原始信噪比;SRTtriplet为三联数字辨别的言语识别阈;γ为猜对概率;λ为正确率高限;θ为在SRTtriplet处斜率;其中为已知数据,SRTsingle,γ,λ,θ为方程拟合参数。S32,依据该第二拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈mSRTtriplet。依据受试者间平均值计算每个数字三联数字辨别的言语识别阈即:其中,为第n个受试者对数字di的言语识别阈;N为受试者的总个数,N=20;n=1,2,3,......20;d=0,1,2,......9;i=1,2,3。然后,依据数字间平均值计算平均言语识别阈mSRTtriplet,即:其中,为数字di的言语识别阈;D为最大数字,D=9;I为联读个数,I=3;D+1*I为数字总个数,D+1*I=30;d=0,1,2,......9;i=1,2,3。S33,根据每个数字的言语识别阈与平均言语识别阈mSRTtriplet的差得到信噪比第二调整值,即为每个数字信噪比第二调值:S4,用户使用听力测试材料进行听力测量,其中应用信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。在本发明所提供的实施例中,用户使用听力测试材料进行听力测量之前还包括如下步骤:用户在测试前调整整体音量和起始信噪比至舒适且较清晰的程度。测试开始前,用户在图5所示界面上点击“试音”,将听到嵌入噪声中的语音,包括提示音和后接的三个随机数字,如“请听579”。用户根据自身感受,主动或由他人辅助调节整体音量及初始信噪比,再点击“试音”,重复以上过程至整体音量感觉舒适,初始信噪比感觉较清晰。用户使用听力测试进行听力测量,其中应用信噪比第一和第二调整值,得到听力测试结果,具体包括如下步骤:S41,用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比;其中,对数字di,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比采用如下公式:其中,为实际呈现信噪比;为原始信噪比;为信噪比第一调整值;信噪比第二调整值。;用户进行测试时,测试流程与上述用于同质化处理阶段的三联数字辨识相似S42,测试结束后计算原始信噪比的平均值得到听力测试结果值;将测试结果值与筛查阈值进行比较,当听力测试结果值小于轻度阈值时,判断用户听力正常;当听力测试结果值大于重度阈值时,判断用户听力重度损失;否则,判断用户听力轻度损失;其中筛查阈值由招募受试者进行试验和数据分析确定。下面以具体的试验说明本发明所提供的自助听力快速测量方法的效果和筛查阈值获取。将使用已完成的基于三联数字辨识的听力测试进行听力测量。本听力测试结果需提供听力损失程度的可靠评估,因此要求测试不仅具有较高稳定性、准确性,还应对不同程度听力损失提供筛查标准,该筛查应具有较高敏感度、特异度。采用实验的办法获取测试性能和筛查标准,招募若干听力健康和听力受损的受试者按照一定实验设计完成本数字识别测试和纯音听力测试。根据多次测试之间结果的变异程度和练习效应衡量本测试的稳定性;根据本测试成绩与纯音听力测试高频平均听阈的相关性衡量本测试的准确性;在此相关性基础上,按照听力受损轻微高频平均听阈20dB和较重高频平均听阈60dB,分别划分两个筛查标准,运用操作者特征曲线,计算本测试筛查轻度和重度听力损失的敏感度、特异度。具体的,共招募90名受试者年龄20~80岁,其中66名存在不同程度听力受损任何一侧耳125~8000Hz纯音听阈大于25dBHL,其余24名听力健康。进行最终版本数字识别测试时,主试首先在调节界面如图5边调节音量、信噪比、播放声音,边问询受试者当前听到的内容,直至受试者感受舒适以及可以明确辨识出数字。之后测试开始,每播放一组数字,受试者按顺序点选所听到的数字。对于不熟悉电脑的受试者,要求其口头包括听到的数字,由主试代点选。按照实验设计,所有受试者在第一期接受测测时,完成纯音听阈测试,以及噪声中数字识别测试,共两项测试,其中噪声测试完成3~4轮。14名听力健康的受试者年龄20~25岁后续再进行三期测试间隔时间分别为1天,3天,7天,每期只完成4轮数字识别测试。结果分析:每轮数字识别测试包含20次辨识,后20次的平均信噪比为本轮测试结果,它是表示对50%言语接受阈SRT的估计值。分析第1期数字识别测试多轮测量间的标准差,发现其在听力受损人群中为1.0dB,在听力健康人群中为0.7dB,均小于Moore等人报告的1.3dB和1.3dB,说明本测试结果具有较高可信度。使用方差分析方法分析多期、多轮数字识别测试的学习效应,发现在听力健康的年轻人群中学习效应约为1.3dB,在听力健康的年长人群中无明显学习,在听力受损人群中约为0.7dB,与Moore等人报告的0.6dB相当,且只在前两次测试之间有学习,说明本测试在应用于存在听力损伤风险的年长人群中时,具有成绩伴随时间的稳定性。对数字测试的言语接受阈与纯音测试的高频平均听阈的相关分析发现,在听阈受损人群中该相关系数为0.92,高于Moore等人报告的0.79,说明本测试在反映高频听力损失程度上具有较高准确性。在高相关性基础上,按照听力受损轻微高频平均听阈20dB和重度高频平均听阈60dB,各划分数字识别测试的两个筛查标准,运用操作者特征曲线,计算出本测试筛查轻微听力受损最佳标准为-13.5dB,其敏感度为90%,特异度为96%,分别都高于Moore等人报告的87%和92%;筛查重度听力受损的最佳标准为-1.9dB,其敏感度为100%,特异度为98%,也都分别高于Moore等人的90%和81%,说明本听力测试对轻度和重度听力受损均能具有良好筛查效果。本测试方法经实验检验:测试结果稳定,受练习影响较小,重测可重复度高;与纯音听力计测试高度相关,测试准确度高;对筛查轻度和重度听力损失均有很高敏感性和特异性。用户在应用端使用自备耳机在一般安静环境下短时间内即可完成自测,方便用户日常家庭使用。在本发明所提供的实施例中,该自助听力快速测量方法可以安装于手机、平板电脑或其他电子设备中组成自助听力快速测量工具对用户听力进行测试。由于其是一种噪声中语音识别测试,不需要在特别安静的环境下进行,即能对日常的听力水平做准确评估;数字作为语音材料,降低了个体知识经验、记忆、猜测等额外因素影响,适用于各社会群体和年龄层次用户使用;对高频听力损失敏感作为本发明突出特点,使其能提早发现听力水平下降,提供预警信号,提醒用户及早预防听力损失。在本发明所提供的实施例中,采用了噪音内三联数字语音测听力以避免环境噪音的干扰为例进行了说明。在实际使用过程中,还可使用其他类型的噪音内语音辨识测试,比如噪音内单音、句子、词汇或非三联数字语音辨别。本发明还提供了一种自助听力快速测量系统。如图6所示,该系统包括处理器62以及存储有处理器62可执行指令的存储器61;其中,处理器62可以是通用处理器,例如中央处理器CPU,还可以是数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC,或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。其中,存储器61,用于存储程序代码,并将该程序代码传输给CPU。存储器61可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器RAM;存储器61也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘;存储器61还可以包括上述种类的存储器的组合。具体地,本发明实施例所提供的一种自助听力快速测量系统,包括处理器62和存储器61;存储器61上存储有可用在处理器62上运行的计算机程序,当计算机程序被处理器62执行时实现如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。其中,当听力测试材料包括语音材料和噪声材料;制作听力测试材料时,计算机程序被处理器62执行实现如下步骤;录制并剪辑提示音和数字语音作为语音材料;随机抽取数字语音,拼接成随机数字串,将多个随机数字串叠加,得到语谱噪声;将语谱形噪声进行滤波降幅处理,得到噪声材料。其中,当计算机程序被处理器62执行时实现如下步骤;数字语音的个数根据数字个数确定,当数字个数为N时,分别录制0~9十个数字在N个不同位置的数字语音。其中,当对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值时,计算机程序被处理器62执行实现如下步骤;将受试者对单数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第一拟合方程;依据所述第一拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第一调整值。其中,当计算机程序被处理器62执行时实现如下步骤;第一拟合方程采用如下计算公式:其中,PC为辨识正确率;为数字di的原始信噪比;SRTsingle为单数字辨别的言语识别阈;γ为猜对概率;λ为正确率高限;θ为在SRTsingle处斜率;其中为已知数据,SRT,γ,λ,θ为方程拟合参数。其中,当计算机程序被处理器62执行时实现如下步骤;信噪比第一调整值为每个数字信噪比调整值,采用如下公式计算:其中,为数字di的信噪比第一调整值;d=0,1,2,......9;i=1,2,3;为数字di单数字辨识的言语识别阈;mSRTsingle为单数字辨识的平均言语识别阈。其中,当多联数字为三联数字根据信噪比第一调整值对三联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值时,计算机程序被处理器62执行实现如下步骤;将受试者对三联数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第二拟合方程;依据该第二拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第二调整值。其中,当用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算信噪比,得到听力测试结果时,计算机程序被处理器62执行实现如下步骤;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比;测试结束后计算原始信噪比的平均值得到听力测试结果值;将测试结果值与筛查阈值进行比较,当听力测试结果值小于轻度阈值时,判断用户听力正常;当听力测试结果值大于重度阈值时,判断用户听力重度损失;否则,判断用户听力轻度损失。其中,当计算机程序被处理器62执行时实现如下步骤;根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比采用如下公式:其中,为实际呈现信噪比;为原始信噪比;为信噪比第一调整值;信噪比第二调整值。本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。这里的计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序。其中,计算机可读存储介质可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘;存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。当计算机可读存储介质中所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述的用于实现上述方法实施例中自助听力快速测量方法的部分步骤或者全部步骤。上面对本发明所提供的自助听力快速测量方法及系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。

权利要求:1.一种自助听力快速测量方法,其特征在于包括如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。2.如权利要求1所述的自助听力快速测量方法,其特征在于所述听力测试材料包括语音材料和噪声材料;制作听力测试材料,包括如下步骤:录制并剪辑提示音和数字语音作为语音材料;随机抽取数字语音,拼接成随机数字串,将多个随机数字串叠加,得到语谱噪声;将语谱形噪声进行滤波降幅处理,得到噪声材料。3.如权利要求2所述的自助听力快速测量方法,其特征在于:所述数字语音的个数根据数字个数确定,当数字个数为N时,分别录制0~9十个数字在N个不同位置的数字语音。4.如权利要求1所述的自助听力快速测量方法,其特征在于对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值,包括如下步骤:将受试者对单数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第一拟合方程;依据所述第一拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第一调整值。5.如权利要求4所述的自助听力快速测量方法,其特征在于所述第一拟合方程采用如下计算公式:其中,PC为辨识正确率;为数字di的原始信噪比;SRTsingle为单数字辨别的言语识别阈;γ为猜对概率;λ为正确率高限;θ为在SRTsingle处斜率;其中PC,为已知数据,SRT,γ,λ,θ为方程拟合参数。6.如权利要求4所述的自助听力快速测量方法,其特征在于所述信噪比第一调整值为每个数字信噪比调整值,采用如下公式计算:其中,为数字di的信噪比第一调整值;d=0,1,2,......9;i=1,2,3;为数字di单数字辨识的言语识别阈;mSRTsingle为单数字辨识的平均言语识别阈。7.如权利要求1所述的自助听力快速测量方法,其特征在于所述多联数字为三联数字根据信噪比第一调整值对三联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;包括如下步骤:将受试者对三联数字进行辨识的测试数据进行拟合得到每名受试者对每个数字辨识正确率随信噪比变化的第二拟合方程;依据该第二拟合方程的拟合结果获得每个数字的言语识别阈以及平均言语识别阈;根据每个数字的言语识别阈,与平均言语识别阈的差得到信噪比第二调整值。8.如权利要求1所述的自助听力快速测量方法,其特征在于用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算信噪比,得到听力测试结果;包括如下步骤:用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比;测试结束后计算原始信噪比的平均值得到听力测试结果值;将测试结果值与筛查阈值进行比较,当听力测试结果值小于轻度阈值时,判断用户听力正常;当听力测试结果值大于重度阈值时,判断用户听力重度损失;否则,判断用户听力轻度损失。9.如权利要求8所述的自助听力快速测量方法,其特征在于根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比采用如下公式:其中,为实际呈现信噪比;为原始信噪比;为信噪比第一调整值;信噪比第二调整值。10.一种自助听力快速测量系统,其特征在于包括处理器和存储器;所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤:制作听力测试材料;对单数字进行同质化处理得到信噪比第一调整值;根据信噪比第一调整值对多联数字进行同质化处理得到信噪比第二调整值;用户使用听力测试材料进行听力测量,根据信噪比第一调整值和信噪比第二调整值计算实际呈现信噪比,得到听力测试结果。

百度查询: 张语轩 一种自助听力快速测量系统

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