一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法技术

本发明专利技术从听觉感知和双耳的注意机制出发，结合心理物理学的方法，提供了一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法。方法首先建立待实验测试的声音刺激，对于某一基准响度和频率的声音组合，以两种方式进行响度调节，包括恒定水平声音刺激和变化水平声音刺激；然后对于每种调节方式，测试者通过播放待实验测试的目标声音组，对实验刺激进行判断，按键确定两个水平声音刺激中哪段包含的平均强度比较大；最后通过采集不同基准响度和频率组合下，不同可变性响度等级下的声音刺激评测数据，对数值进行分析和拟合，根据拟合公式获得内耳噪声强度的测量结果。

A method for measuring internal ear noise intensity based on variability loudness regulation

Based on the auditory perception and binaural attention mechanism and the psychophysical method, the present invention provides an internal ear noise intensity measurement method based on variability loudness regulation. Firstly, to test the sound stimulus, for a reference loudness and sound frequency combination in two ways including loudness adjustment, constant level sound stimulation and sound stimulus level changes; then for each kind of adjusting method, the test group to play through the target sound test, to judge the experimental stimuli the key, determine the average intensity of the two levels of sound stimulation which segment contains relatively large; finally through the acquisition of different reference loudness and frequency combination, different loudness levels under the sound stimulus variability evaluation data, analysis and fitting of the numerical fitting formula obtained according to the measurement results, the noise intensity in the inner ear.

【技术实现步骤摘要】
一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法
本专利技术涉及声学测试
，尤其是涉及一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法。
技术介绍
耳鸣是个体在没有响应的外部声音刺激的情况下产生的一种主观听觉体验,是听觉功能紊乱所致的一种常见症状。有研究指出，有听力损失的人中约有70%的人同时有耳鸣的问题。耳鸣的发病率极高，有些耳鸣已经严重影响患者的生活质量，使出现焦虑、抑郁等情绪障碍，甚至使患者产生自杀的念头。多年以来，由于缺乏对耳鸣整体机制的了解，使得耳鸣治疗的成效受到了限制。主观性耳鸣指“在外界无声源刺激或电刺激时耳内或颅内出现声音感觉的症状,并且持续超过5分钟以上”。在嘈杂噪音下，内耳听觉细胞就会受损，向大脑传递错误听觉信号，从而引发耳鸣。噪声性听力损失又称噪声性聋，是由于长期受噪音刺激而发生的一种缓慢的、进行性听觉损伤，损伤部位在内耳；人体的内耳有18000个听觉细胞，这是一种感受听觉的、直径约0.01毫米的纤毛细胞，易受噪音影响，损伤后不能再生。耳鸣的诊疗是根据患者的主观听觉体验所做出的耳鸣诊断；之后再根据耳鸣诊断的结果进行耳鸣治疗。耳鸣诊断的核心在于耳鸣检测，即利用耳鸣的声学特性做出每个耳鸣患者“特征性”的诊断，这也是耳鸣治疗的前提。耳鸣检测主要包含耳鸣的四个心理声学特征：响度、频率、最小掩蔽级和残余后抑制。耳鸣检测的关键是快速、高效和精准的进行耳鸣匹配。响度重振或掩蔽后效应是影响耳鸣匹配结果的最主要因素。在听力最好的频率进行响度匹配,比在耳鸣所在的频率进行匹配所得的值更能真实地反映耳鸣严重程度。声音的响度决定声音的高低。
技术实现思路
本专利技术从听觉感知和双耳的注意机制出发，结合心理物理学的方法，提供了一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法。方法首先建立待实验测试的声音刺激，对于某一基准响度和频率的声音组合，以两种方式进行响度调节，包括恒定水平声音刺激和变化水平声音刺激；然后对于每种调节方式，测试者通过播放待实验测试的目标声音组，对实验刺激进行判断，按键确定两个水平声音刺激中哪段包含的平均强度比较大；最后通过采集不同基准响度和频率组合下，不同可变性响度等级下的声音刺激评测数据，对数值进行分析和拟合，根据拟合公式获得内耳噪声强度的测量结果。本专利技术方法的步骤如下：(1)基于某一基准响度和频率的声音组合，以不同的可变性响度区间等级，恒定水平生成刺激声音；(2)根据被测试人对不同响度两种声音强度判断的按键反应，控制播放实验刺激声音组；(3)获取实验数据，并进行拟合后得到恒定水平下内部噪声的强度量；(4)以另一种响度调节方式，即在不同的可变性响度区间下，以变化水平生成刺激声音，之后类似步骤(2)和步骤(3)得到变化水平下的内部噪声的强度量；(5)对其它响度和频率的声音组合，类似上述步骤获得对应的恒定水平和变化水平内部噪声的强度量；(6)对测量结果进行可视化展示。其中，步骤(1)基于某一基准响度和频率的声音组合，以不同的可变性响度区间等级，恒定水平生成刺激声音，具体为:对于预先设定的某一基准响度L1和频率F1，以恒定水平生成两种声音水平，即声音水平1（A1）和声音水平2（A2）。声音水平1（A1）和声音水平2（A2）的整体水平的频率都为F1Hz，平均水平的强度为L1dBSPL，具体A1和A2的响度分别是（L1-）dBSPL和（L1+）dBSPL，A1和A2声音水平的强度均差值为。其中，步骤(2)根据被测试人对不同响度两种声音强度判断的按键反应，控制播放实验刺激声音组，具体为：在实验测试过程中测试者判断所播放的间隔短暂的两个水平声音刺激中哪段包含平均强度比较大的那段声音刺激水平，在每个实验刺激播放结束时，测试者立即进行二选一地强制性判断。当被测试者按键判断连续正确两次时，将变小，也就是加大两个不同响度声音之间区分的难度；当被测试者按键判断错误时，将变大，也就是减少两个不同响度声音之间区分的难度。当变换后，需要结合原来频率F1和新的A1,A2声音响度水平(L1-)dBSPL和(L1+)dBSPL，重新生成刺激声音，并按上述方式进行播放。当被测试者进行K次的按键后，如K=50，取最后p个拐点所对应的响度区间进行平均，所得平均值即为该试次的临界响度区间。对该基准响度和频率，进行m个实验试次的测验，接着对获得的m个临界响度区间求取平均值，获得被测试人在该基准响度和频率的最终临界响度区间值。其中，步骤(3)获取实验数据，并进行拟合后得到恒定水平下内部噪声的强度量，具体为：基于上一步骤获得的在某一基准响度和频率下，被测试人的最终临界响度区间值，根据辨别力指数的定义，在恒定水平下，内耳的噪声强度，即在某一基准响度和频率下，恒定水平下测量所得的内耳噪声强度为多个试次的临界响度区间的平均值。其中，步骤(4)以另一种响度调节方式，即在不同的可变性响度区间下，以变化水平生成刺激声音，具体为：生成刺激声音水平1（A3）和声音水平2（A4）。声音水平1（A3）和声音水平2（A4）的频率为F1Hz，平均水平为L1dBSPL。这里引入一个零均值的高斯随机变量到声音水平1（A3）和声音水平2（A4）的整体水平中，随机变量的标准差设置为两个间隔水平的均差的1/2。其中两个分布的声音水平的均差值为，即两个分布的均值分别是（L1-）dBSPL和（L1+）dBSPL，两个分布的共同标准差为1/2。最终声音水平1（A3）和声音水平2（A4）的响度分别为（L1-+λ1）dBSPL和（L1++λ2）dBSPL，λ1,λ2皆为均值为0，标准差为的随机变量。类似步骤(2)和步骤(3)获取实验数据，拟合计算变化水平下的内部噪声的强度量，具体为：在变化水平下，外界声音的噪声强度，所以内耳的噪声强度，即在某一基准响度和频率下，变化水平下测量所得的内耳噪声强度为多个试次的临界响度区间的平均值乘以0.866。其中，步骤(5)对其它响度和频率的声音组合，类似上述步骤获得对应的恒定水平和变化水平内部噪声的强度量，具体为：对其它响度和频率的声音组合，比如响度取值为[10dB,30dB,50dB,70dB,90dB]，频率取值为[500Hz,1000Hz,2000Hz,4000Hz,8000Hz]，对响度和频率进行组合后，形成25个基准测试点。对每个组合的基准测试点，利用上述步骤1~4获取得到在恒定水平和变化水平下的内部噪声的强度量。其中，步骤(6)对测量结果进行可视化展示，具体为：对恒定水平和变化水平得到的内部噪声强度量进行可视化展示。对于每个响度和频率组合的基准测试点，经过m个实验试次的测验，在获取这m个临界响度区间平均值时，同时获取方差值。以响度为X轴，频率为Y轴，内耳噪声的强度量为Z轴，对于响度和频率组合后的25个基准测试点，以三维方式在Z轴方向上展示内耳噪声的强度量和对应的方差值。图3和图4分别对应恒定水平和变化水平下被测试人内耳噪声强度量在不同基准测试点位置的可视化展示结果。附图说明图1为本专利技术实施例的流程图。图2为本专利技术实施例中使用的对不同响度的声音播放过程的控制方法示例图。图3为在恒定水平调节方式下，多种基准响度和频率组合所获得内耳噪声强度的可视化展示结果图。图4为在变化水平调节方式下，多种基准响度和频率组合所获得内耳噪声强度的可视化展示结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)基于某一基准响度和频率的声音组合，以不同的可变性响度区间等级，恒定水平生成刺激声音；(2)根据被测试人对不同响度两种声音强度判断的按键反应，控制播放实验刺激声音组；(3)获取实验数据，并进行拟合后得到恒定水平下内部噪声的强度量；(4)以另一种响度调节方式，即在不同的可变性响度区间下，以变化水平生成刺激声音，之后类似步骤(2)和步骤(3)得到变化水平下的内部噪声的强度量；(5)对其它响度和频率的声音组合，类似上述步骤获得对应的恒定水平和变化水平内部噪声的强度量；(6)对测量结果进行可视化展示。

【技术特征摘要】
1.一种基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)基于某一基准响度和频率的声音组合，以不同的可变性响度区间等级，恒定水平生成刺激声音；(2)根据被测试人对不同响度两种声音强度判断的按键反应，控制播放实验刺激声音组；(3)获取实验数据，并进行拟合后得到恒定水平下内部噪声的强度量；(4)以另一种响度调节方式，即在不同的可变性响度区间下，以变化水平生成刺激声音，之后类似步骤(2)和步骤(3)得到变化水平下的内部噪声的强度量；(5)对其它响度和频率的声音组合，类似上述步骤获得对应的恒定水平和变化水平内部噪声的强度量；(6)对测量结果进行可视化展示。2.根据权利要求1所述的基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法，其特征在于，在恒定水平情况下生成的刺激声音，声音水平1（A1）和声音水平2（A2）频率都为F1Hz，平均水平的强度为L1dBSPL,A1和A2的响度分别是（L1-）dBSPL和（L1+）dBSPL，A1和A2声音水平的强度均差值为。3.根据权利要求1所述的基于可变性响度调节的内耳噪声强度测量方法，其特征在于，在变化水平下生成的刺激声音，声音水平1（A3）和声音水平2（A4）频率都为F1Hz，平均水平的强度为L1dBSPL,声音水平1（A3）的响度为（L1-+λ1）dBSPL和（L1++λ2）dBSPL，λ1,λ2皆为均值为0，标准差为的随机变量。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梅红，洪志令，
申请(专利权)人：洪志令，
类型：发明
国别省市：福建,35