一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法及系统与流程

本发明涉及护听器防护，更具体的说是涉及一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法及系统。

背景技术：

1、噪声性听力损失已经成为全球性的公共卫生问题,长期暴露于高强度噪声环境中会对人耳听力造成不可逆的损伤；对此，可采取某些预防措施来降低此类噪声暴露的风险，其中一项有效措施便是使用护听器，耳罩因其佩戴方便、可重复使用且声衰减效果稳定而被广泛应用。

2、然而，在实际使用过程中，受材料、佩戴方式及个体差异等因素影响，可能出现耳罩与使用者头部适配性不足的情况，引起一定程度的声泄漏，从而降低其防护性能；耳罩的防护性能还与使用者持续佩戴的意愿相关，这要求护听器必须具备良好的舒适性，就耳罩的舒适性而言，不仅受到耳罩材料的影响，也与接触压力有关。

3、目前，大多数对于耳罩适配性的研究是基于实验室声衰减测试，缺乏实验室外快速、客观的评价方法；比如真耳听阈衰减法reat是通过比较真人受试者在规定声场中佩戴与不佩戴耳罩时的听阈变化，来确定耳罩的声衰减性能，这种方法需要在规定声场中进行测试，且设备成本较高，对于测试的声学环境及场地要求较高；其次，缺乏耳罩在不同接触压力下对声衰减变化量及舒适性的综合评价方法。

4、因此，如何提供一种无需依赖严格的声学环境和复杂的测试设备，适用于大规模筛查的耳罩适配性快速评价方法，以便于实现现场职业安全评估以及产品的快速优化，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法及系统，无需依赖严格的实验室环境以及复杂的测试设备即可在实际工作场所完成耳罩的适配性评价，综合考虑压力分布与声衰减性能以及舒适性，实现对耳罩适配性的快速、准确评估，有助于为使用者在实际使用过程中耳罩的选型提供重要参考依据。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，包括：

4、s1.受试者佩戴耳罩并调整位置，分别对耳罩与受试者头部相应位置进行定位；

5、s2.取下耳罩并佩戴阵列式薄膜压力传感器后再按照定位点佩戴耳罩，待压力稳定后，按预设采样间隔连续采集压力数据，得到阵列式压力分布数据；

6、s3.使用专用声学测量装置测量耳罩的插入损失，并结合由阵列式薄膜压力传感器测得的压力分布数据，计算泄漏通道宽度、预测snr值以及压力舒适性指数，根据预测的snr值以及舒适性指数计算适配性指数并判断耳罩的适配性。

7、优选的，步骤s1分别对耳罩与受试者头部相应位置进行定位的定位点包括：耳罩罩杯的上、下、左、右、佩戴后对应人头部的位置，以及额头中心。

8、优选的，步骤s3中，计算泄漏通道宽度的方法为：

9、将阵列式薄膜压力传感器导出的左右耳压力数据分别划分为区域一和区域二，统计各区域内行和列全为零以及不规则的泄漏通道数量，按面积比加权计算，取左右耳对应值的最大值作为泄漏通道宽度。

10、优选的，泄漏通道宽度为：

11、

12、其中，、为左耳区域一和区域二的泄漏通道宽度，、为右耳区域一、区域二的泄漏通道宽度，、为权重。

13、优选的，计算预测snr值的方法为：

14、

15、其中，为拟合参数，为耳罩的插入损失，为泄漏通道宽度，为压力分布数据，为拟合多项式次幂值。

16、优选的，压力舒适性指数pci的计算方法为：

17、

18、其中，为第个非零单元的压力值，为个单元的平均压力值，为非零单元总数。

19、优选的，适配性指数的计算方法为：

20、

21、其中，为预测snr值，为压力舒适性指数，、为对应权重。

22、一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价系统，用于实现所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，所述系统包括：阵列式薄膜压力传感器、定位标记工具、插入损失测量单元和计算机；

23、定位标记工具，用于受试者佩戴耳罩并调整位置后，分别对耳罩与受试者头部相应位置进行定位；

24、阵列式薄膜压力传感器，用于受试者取下耳罩并佩戴阵列式薄膜压力传感器后再按照定位点佩戴耳罩，待压力稳定后，按预设采样间隔连续采集压力数据，得到阵列式压力分布数据；

25、插入损失测量单元，用于使用专用声学测量装置测量耳罩的插入损失；

26、计算机，用于根据插入损失并结合由阵列式薄膜压力传感器测得的压力分布数据，计算泄漏通道宽度、预测snr值以及压力舒适性指数，根据预测的snr值以及舒适性指数计算适配性指数并判断耳罩的适配性。

27、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法及系统，通过基于压力分布的测试方法构建快速评价体系，综合考虑压力分布与声衰减性能以及舒适性，实现了对耳罩适配性的快速、准确评估；本发明无需依赖严格的声学环境以及复杂的测试设备，即可在实际工作场所完成耳罩的适配性评价，为使用者在实际使用过程中耳罩的选型提供重要参考依据。

1.一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，步骤s1分别对耳罩与受试者头部相应位置进行定位的定位点包括：耳罩罩杯的上、下、左、右、佩戴后对应人头部的位置，以及额头中心。

3.如权利要求1所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，步骤s3中，计算泄漏通道宽度的方法为：

4.如权利要求3所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，泄漏通道宽度为：

5.如权利要求1所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，计算预测snr值的方法为：

6.如权利要求1所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，压力舒适性指数pci的计算方法为：

7.如权利要求1所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，其特征在于，适配性指数的计算方法为：

8.一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价系统，其特征在于，用于实现权利要求1-7任意一项所述的一种基于压力分布的耳罩适配性快速评价方法，所述系统包括：阵列式薄膜压力传感器、定位标记工具、插入损失测量单元和计算机；