一种自适应环境的助听方法及装置与流程

1.本发明专利涉及助听器技术领域，具体涉及一种自适应环境的助听方法及装置。


背景技术：

2.助听器的基本结构包括传音器、放大器、耳机、电源四个主要部分，助听器把声音信号转变为电信号（电能）送入放大器，放大器则将输入很弱的电信号放大后，再传至输出换能器，输出换能器由耳机或骨振动器构成，其作用是把放大的强信号由电能再转换为声信号（声能）或动能输出，因此，耳机或骨振动器传出信号比之传声器原来接收的信号强多了，这就可以在不同程度上弥补听觉障碍者的听力损失。
3.助听器需要根据听障患者的听力损失，提前对放大器的调音倍数、可接收频率等等提前进行调节，这种调节不同于人耳机制，可变性差，一般情况下，佩戴助听设备的听障患者在嘈杂的环境中非常不舒服，因此，传统助听设备的设计更多地往该方向发展，而实践证明，如果将助听器机制调节至适应嘈杂环境，这样在较为静谧环境中，助听器会大部分丧失助听能力，无法对静谧环境中的微音进行放大，严重影响了听障患者的工作与生活。
4.发明专利内容针对现有技术中的缺陷，本发明专利提供一种自适应环境的助听方法及装置，以提高佩戴助听器的听障患者对不同声音环境的适应能力。
5.根据本公开实施例的第一方面，本发明专利一优选实施例提供了一种自适应环境的助听方法，包括：接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；将获取到的所述实时声音信号分帧处理；以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；依据当前环境的所述切换状态执行预设程序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理。
6.在一实施例中，将获取到的所述实时声音信号分帧处理，包括：获取待分帧的所述实时声音信号的设定程序；依据所述实时声音信号的设定程序对相同时间阈值内的实时声音信号分帧存储。
7.在一实施例中，将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态，包括：对时间阈值内的所述实时声音信号建立带有时间戳标识的动态幅度谱，并将相邻n个所述带有时间戳标识的动态幅度谱依次进行比对；若所述带有时间戳标识的动态幅度谱最大范围大于预设范围，依据第一预设子程序将动态幅度谱的幅度截取在预设范围以内；
若n对相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围超过预设变化范围，依据第二预设子程序择一运行切换子程序；若每两个相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于预设变化范围，依据第三预设子程序继续执行上一预设子程序。
8.在一实施例中，依据所述第二预设子程序择一运行切换子程序，包括：若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第一预设子变化范围，依据第一切换子程序对实时声音信号的强度调大n1倍；若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第二预设子变化范围，依据第二切换子程序对实时声音信号的强度调大n2倍；若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第三预设子变化范围，依据第三切换子程序对实时声音信号的强度调大n3倍；其中，所述n1、n2、n3的取值大小依次减小。
9.在一实施例中，根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理，包括：将所述实时声音信号转化为第一电信号；将当前环境的所述第一电信号根据预设程序处理成为第二电信号；将所述第二电信号转化成为当前环境的放大声音信号。
10.根据本公开实施例的第二方面，本发明专利提供了一种自适应环境助听装置，包括：传感模块，被配置为接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；第一处理模块，被配置为将获取到的所述实时声音信号分帧处理；计时模块，被配置为以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；第二处理模块，被配置为将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；执行模块，被配置为依据当前环境的所述切换状态执行预设程序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理。
11.在一实施例中，所述第一处理模块，包括：获取模块，被配置为获取待分帧的所述实时声音信号的设定程序；缓存模块，被配置为依据所述实时声音信号的设定程序对相同时间阈值内的实时声音信号分帧存储。
12.在一实施例中，所述第二处理模块，包括：校对模块，被配置为对时间阈值内的所述实时声音信号建立带有时间戳标识的动态幅度谱，并将相邻n个所述带有时间戳标识的动态幅度谱依次进行比对；第一子模块，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱最大范围大于预设范围，依据第一预设子程序将动态幅度谱的幅度截取在预设范围以内；第二子模块，被配置为n对相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围超过预设变化范围，依据第二预设子程序择一运行切换子程序；第三子模块，被配置为若每两个相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围
位于预设变化范围，依据第三预设子程序继续执行上一预设子程序。
13.在一实施例中，所述第二子模块，包括：第一切换模块，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第一预设子变化范围，依据第一切换子程序对实时声音信号的强度调大n1倍；第二切换模块，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第二预设子变化范围，依据第二切换子程序对实时声音信号的强度调大n2倍；第三切换模块，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第三预设子变化范围，依据第三切换子程序对实时声音信号的强度调大n3倍。
14.在一实施例中，所述执行模块包括：第一声电转换模块，被配置为将所述实时声音信号转化为第一电信号；音频放大器，被配置为将当前环境的所述第一电信号根据预设程序处理成为第二电信号；第二声电转换模块，被配置为将所述第二电信号转化成为当前环境的放大声音信号。
15.根据本公开实施例的第三方面，本发明专利提供了一种自适应环境助听装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；将获取到的所述实时声音信号分帧处理；以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；依据当前环境的所述切换状态执行预设程序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理。
16.由上述技术方案可知，本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法及装置可以包括以下有益效果：通过对实时声音信号的分帧处理，来建立实时声音信号的动态幅度谱，这样可将分帧的实时声音信号在同步的时间点内进行对比，能够实现对声音信号的监测；若判定在一定时域内实时声音信号差异较大，则能够判定听障患者处于的听力环境改变中，这样能够自动根据实时声音信号的变化范围切换助听机制，若判定在一定时域内实时声音信号差异不大，能够保留上一助听机制，直至听障患者融入新的环境中来触发切换机制，能够补偿听障患者在不同环境中的听力欠缺。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明专利具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术
描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法的流程图；图2为本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法中步骤s102的流程图；图3为本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法中步骤s104的流程图；图4为本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法中步骤s303的流程图；图5为本发明专利提供的一种自适应环境的助听方法中步骤s105的流程图；图6为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置的框图；图7为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置中第一处理模块的框图；图8为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置中第二处理模块的框图；图9为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置中第二子模块的框图；图10为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置的执行模块的框图；图11为本发明专利提供的一种自适应环境助听装置的控制模块图。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明专利技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明专利的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明专利的保护范围。
21.实施例，如图1所示，本实施例提供的一种自适应环境的助听方法，包括：在步骤s101中，接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；在步骤s102中，将获取到的所述实时声音信号分帧处理；在步骤s103中，以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；在步骤s104中，将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；在步骤s105中，依据当前环境的所述切换状态执行预设程序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理；该实施例中，对声音信号的分帧处理能够用于比较一定时域内的环境变化，举例说明：使用者在较为安静的环境中，分帧处理的声音片段的特征变化较小，程序默认执行一种声音处理方式，而在使用者移动到外音较大的区域时，分帧处理的声音片段的特征变化较大，程序默认执行第二种声音处理方式，对环境的适应能力得到了增强。
22.在一实施例中，如图2所示，将获取到的所述实时声音信号分帧处理，包括：在步骤s201中，获取待分帧的所述实时声音信号的设定程序；在步骤s202中，依据所述实时声音信号的设定程序对相同时间阈值内的实时声音信号分帧存储。
23.该实施例中，分帧间隔在0.01s至0.1s之间，能够细化时域内的声音信息，该时域的选择在5秒至10秒间隔之间，可防止短时间的噪音变化对切换程序的影响。
24.在一实施例中，如图3所示，将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态，包括：
在步骤s301中，对时间阈值内的所述实时声音信号建立带有时间戳标识的动态幅度谱，并将相邻n个所述带有时间戳标识的动态幅度谱依次进行比对；在步骤s302中，若所述带有时间戳标识的动态幅度谱最大范围大于预设范围，依据第一预设子程序将动态幅度谱的幅度截取在预设范围以内；该步骤中，第一预设子程序为使用者的合理听阈范围，一般正常人耳能听到的频率范围在20hz~20000hz，分为范围在10db
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65db之间；在步骤s303中，若n对相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围超过预设变化范围，依据第二预设子程序择一运行切换子程序；该步骤中，n的取值范围为预设值，举例说明：某一环境时域中的声音分贝量多数分布在10db
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15db之间，检测到声音大小在35db
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40db之间的帧数为45个，而n的设定值为20，因此，该情况被认定为环境改变；在步骤s304中，若每两个相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于预设变化范围，依据第三预设子程序继续执行上一预设子程序。
25.该实施例中，预设变化范围为预设值，举例说明：某一环境时域中的声音分贝量多数分布在10db
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15db之间，预设变化范围的取值为5db，这样5db
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20db之间的声音大小被认为未超过预设变化范围。
26.在一实施例中，如图4所示，依据所述第二预设子程序择一运行切换子程序，包括：在步骤s401中，若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第一预设子变化范围，依据第一切换子程序对实时声音信号的强度调大n1倍；在步骤s402中，若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第二预设子变化范围，依据第二切换子程序对实时声音信号的强度调大n2倍；在步骤s403中，若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第三预设子变化范围，依据第三切换子程序对实时声音信号的强度调大n3倍；其中，所述n1、n2、n3的取值大小依次减小。
27.该实施例中，预设子变化范围分别对应有一切换子程序，举例说明：第三预设子变化范围为大于20db，第二预设子变化范围为10db
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20db，第一预设子变化范围为5db
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10db，与之相对的是，n1、n2、n3的取值分别为1.1、1.8和2.8，能够限制声音输出过量，调整至使用者舒适的声音环境中。
28.在一实施例中，如图5所示，根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理，包括：在步骤s501中，将所述实时声音信号转化为第一电信号；在步骤s502中，将当前环境的所述第一电信号根据预设程序处理成为第二电信号；在步骤s503中，将所述第二电信号转化成为当前环境的放大声音信号；该实施例中，声音信号依次转变成电信号、放大电信号和放大声信号，提高听障患者对声音的反应。
29.如图6所示，所述装置包括：传感模块1，被配置为接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；第一处理模块2，被配置为将获取到的所述实时声音信号分帧处理；
计时模块3，被配置为以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；第二处理模块4，被配置为将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；执行模块5，被配置为依据当前环境的所述切换状态执行预设程序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理；在一实施例中，如图7所示，所述第一处理模块2，包括：获取模块21，被配置为获取待分帧的所述实时声音信号的设定程序；缓存模块22，被配置为依据所述实时声音信号的设定程序对相同时间阈值内的实时声音信号分帧存储。
30.在一实施例中，如图8所示，所述第二处理模块4，包括：校对模块41，被配置为对时间阈值内的所述实时声音信号建立带有时间戳标识的动态幅度谱，并将相邻n个所述带有时间戳标识的动态幅度谱依次进行比对；第一子模块42，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱最大范围大于预设范围，依据第一预设子程序将动态幅度谱的幅度截取在预设范围以内；第二子模块43，被配置为n对相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围超过预设变化范围，依据第二预设子程序择一运行切换子程序；第三子模块44，被配置为若每两个相邻所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于预设变化范围，依据第三预设子程序继续执行上一预设子程序。
31.在一实施例中，如图9所示，所述第二子模块43，包括：第一切换模块431，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第一预设子变化范围，依据第一切换子程序对实时声音信号的强度调大n1倍；第二切换模块432，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第二预设子变化范围，依据第二切换子程序对实时声音信号的强度调大n2倍；第三切换模块433，被配置为若所述带有时间戳标识的动态幅度谱变化范围位于第三预设子变化范围，依据第三切换子程序对实时声音信号的强度调大n3倍。
32.在一实施例中，如图10所示，所述执行模块5包括：第一声电转换模块51，被配置为将所述实时声音信号转化为第一电信号；音频放大器52，被配置为将当前环境的所述第一电信号根据预设程序处理成为第二电信号；第二声电转换模块53，被配置为将所述第二电信号转化成为当前环境的放大声音信号。
33.本公开实施例还提供一种信息分类展示处理的装置，如图11所示，包括：处理器6；用于存储处理器可执行指令的存储器7；其中，所述处理器6被配置为：接收当前环境传播至助听器的实时声音信号；将获取到的所述实时声音信号分帧处理；以时间为顺序条件在每帧所述实时声音信号上添加时间戳标识，得到带有时间戳标识的实时声音信号；将相邻所述带有时间戳标识的实时声音信号做归一化运算，判断当前环境的切换状态；依据当前环境的所述切换状态执行预设程
序，并根据所述预设程序对当前环境传播至助听器的实时声音信号进行放大处理；该实施例中，存储器7可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、可编程只读存储器(prom)、只读存储器(rom)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘；处理器6可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现；处理器6可以包括以下一个或多个组件：电源组件61、传感器组件62、放大器63、扬声器64、通讯组件65和输入/出组件66，其中，电源组件61可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置生成、管理和分配电力相关联的组件；传感器组件62为一声电转化系统，可以为麦克风、话筒等等受空气振动影响而产生变化电流的元件；放大器63用于输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成；扬声器64为一电声转化系统，可以为扬声器、喇叭等等受电流变化影响而产生不同空气振动的元件；输入/出组件66可用于传递交互信号；通讯组件65便于装置和其他设备之间有线或无线方式的通信，可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合，可无线接听。
34.本发明专利的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明专利的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
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示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明专利的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
36.以上实施例仅用以说明本发明专利的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明专利进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明专利各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明专利的权利要求和说明书的范围当中。