CN104205221A - 音频信号输出方法及其装置、音频信号的音量调整方法 - Google Patents

音频信号输出方法及其装置、音频信号的音量调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种音频信号输出方法及装置、音频信号的音量调整方法。本发明包括：利用按各频带测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的调制信号的输出强度的步骤(a)；以及同时输出所述调制信号及音频信号的步骤(b)。根据本发明，同时输出音频信号和调制信号，因此能够改善听力。并且，用户在收听按各频带确定输出强度后的音频信号的过程中，还可以按用户的各频带动态听力阈值变化直接利用视觉信号设定各频带的最佳音频信号输出强度。

Description

音频信号输出方法及其装置、音频信号的音量调整方法
技术领域
本发明的实施例涉及一种音频信号输出装置及其方法、音量调整方法，尤其涉及通过同时输出音频信号和调制信号来改善用户的听力，可以随着听力的改善而调整音量的方法及其装置。
背景技术
静态(static)听力是指在通过特定时间、特定环境下按各频率进行听力检查，以得出的现有的二维听力图上的听力。现有的多通道数字助听器等所采用的基于听力图的音频信号输出方法，根据在特定时间、特定环境下得出的静态听力图值确定音频信号在各频带的输出强度。
若将按各频带确定输出强度的过程叫做调整(fitting)，则在基于静态听力的按频带分别输出音频信号的现有方法中，听力检查与调整在步骤上是分开的。
现有的基于静态听力的按各频率控制音频输出的方法包括按各频率追踪听力阈值的步骤、利用追踪到的听力阈值按频带分别调整(fitting)音频信号的输出的步骤以及音频信号输出步骤。
图1是说明现有的基于静态(static)听力的按各频率控制音频输出的方法的示意图。
图1中(a)是显示通过听力检查步骤追踪的听力阈值的输出强度的示意图，X轴代表频率或频带，Y轴代表音频的输出强度。
最为普遍的听力检查方法是利用听觉细胞的频率特性追踪听力阈值的纯音听力检查方法，该方法作为国际性的标准听力检查法被广泛采用。
图1中(b)是显示按各频带分别调整输出的音频信号的输出强度的示意图。由图1中(b)可知，各频带的音频输出是基于利用各频率的听力阈值的静态听力调整的。
图1中(c)是显示实际输出的音频信号的输出强度的示意图。
但是，人类的听觉在听力阈值水平暴露于各频带的声音调节(soundconditioning)环境中预定时间时各频带听力实际变化，根据这个现有科学事实来讲，可以说基于静态听力的现在的音频信号输出控制方法是一种忽视了人类的动态(dynamic)听力这一本质的方法。
即现在的基于静态听力的按各频带输出音频信号的方法，无法反映随用户听力的改善而产生的动态听力阈值变化。
发明内容
技术问题
为解决现有技术的上述问题，本发明提供一种通过同时输出音频信号和调制信号来改善用户听力的音频信号输出方法及其装置。
本发明的另一个目的是提供一种能够在用户听力改善时调整音量的音频信号输出方法及其装置、音量调整方法。
本领域所属技术人员可通过以下实施例得出本发明的其他目的。
技术方案
为达成上述目的，本发明一个优选实施例提供一种音频信号输出方法，其特征在于，包括：利用按各频带分别测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的调制信号的输出强度的步骤(a)；以及同时输出所述调制信号及音频信号的步骤(b)。
本发明的另一方面提供一种音频信号输出装置，其特征在于，包括：输出强度确定部，其利用按各频带分别测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的调制信号的输出强度；以及音频输出部，其同时输出所述调制信号及音频信号。
本发明的另一方面提供一种听力诊断方法，其特征在于，包括：输出用户界面使得能够从多个频带中选择一个以上频带的步骤；当用户从多个所述频带中选择至少一个以上时，输出对应于选择的所述频带的调制信号的步骤；以及利用所述用户对所述调制信号的应答信息测定所述听力阈值的步骤，其中所述调制信号在多个所述频带具有互不相同的调制模式。
本发明的又一方面提供一种音量调整方法，其特征在于，包括：输出输出强度对应于按各频带分别测定的听力阈值的强度的调制信号的步骤；按各所述频带分别输出与所述调制信号的调制模式同步变化的视觉(visual)信号的步骤；随着用户听力改善，在所述用户识别各所述频带的调制信号中一个以上调制信号时，接收所述用户对各所述频带的视觉信号及所述一个以上调制信号的应答信息的步骤；以及利用所述用户的应答信息调整所述一个以上调制信号的输出强度的步骤，其中所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式。
技术效果
根据本发明，同时输出音频信号和调制信号，因此能够改善听力。
另外根据本发明，在收听按各频带分别确定输出强度的音频信号的过程中，用户可以根据用户在各频带的动态听力阈值变化，利用视觉信号直接设定各频带最佳的音频信号输出强度。
附图说明
图1是说明现有的基于静态(static)听力的按各频率控制音频输出的方法的示意图；
图2是根据本发明一个优选实施例的音频信号输出装置的框图；
图3是显示根据本发明的一个实施例的利用加权值确定音频信号输出强度的一个例子的示意图；
图4是显示根据本发明的一个实施例的听力阈值的例子的示意图；
图5是显示根据本发明的音频信号输出装置的详细构成的详细框图；
图6是显示根据本发明的一个实施例的用户界面的一个例子的示意图；
图7是说明根据本发明的一个实施例的音量调整的例子的示意图；
图8是显示根据本发明的一个实施例的音频信号输出方法的整体流程的流程图。
附图标记说明
201：听力诊断部        203：输出强度确定部
205：音频输出部        207：音量调整部
500：控制部            510：用户界面
520：信号音输出部      522：听力阈值存储部
530：视觉信号输出部    532：输出强度调整部
601：频率选择模块       603：音量调整模块
605：视觉信息输出模块
具体实施方式
本发明可进行多种变更，可有多种实施例，在附图中显示特定实施例并进行详细说明。但是这并非将本发明限定于特定的实施例，而是应理解为包括本发明的思想及技术范围所包含的所有变更、均等物以及代替物。说明各附图时，类似的构成要素用类似的附图标记表示。
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
本发明涉及一种音频信号输出方法及其装置、音量调整方法，其该方法输出满足音频设备用户在各频率的听力阈值(frequency specific hearingthreshold)特性的最佳音频信号，用户听音频信号的过程中听力出现改善时，可按各频带分别调整音量，使得满足改善的各频率听力。
具体地，为了让用户更容易地识别调整音量所需的特定频带，本发明提出一种按各频带提供差别化的视觉线索的同时提供音频信号的方法，以及提出一种用户能够根据该视觉线索自主调整相应频带的输出信号强度的方法。
图2是根据本发明一个优选实施例的音频信号输出装置的框图。
如图2所示，根据本发明的音频信号输出装置可以包括听力诊断部201、输出强度确定部203、音频输出部205及音量调整部207。
听力诊断部201向用户提供对应于预定频带的信号音，利用用户对信号音的应答信息测定在各频带的听力阈值。
这里，听力阈值是指各频率中听力受检者可以听到的最小声音。听力测定可通过纯音听力检查(Pure Tone Audiometry；PTA)、耳声发射检查(Otoacoustic Emission；OAE)、诱发反应测听法(Evoked ResponseAudiometry；ERA)等实现。
通过纯音测定的国际标准听力阈值只反映某个频率点的听力结果。所以本发明为测定特定频带的听力阈值，可将能够刺激相应频带的频率调制音(frequency modulated tone)或带宽噪音(band noise)作为信号音使用，而不是利用纯音。
在此，频率调制音可以是仅在特定频带区间内周期性或非周期性地往返的同时持续进行刺激扫描的音(sweep tone)形态的音。
另外，带宽噪音为能够同时刺激而使用窄带噪音(narrow band noise),其可以是脉冲式(pulsative)振幅调制窄带噪音(amplitude modulatednarrow band noise)形态的音，而不是在阈值水平下听觉上难以识别的持续性带宽噪音形态。
输出强度确定部203利用听力诊断部201按各频带分别测定的听力阈值确定将按各频带分别输出的调制信号的输出强度。这时，确定的调制信号的输出强度可以根据听力阈值的输出强度相应地确定，根据本发明的一个实施例，可以使调制信号的输出强度为与听力阈值的强度相同的强度或比听力阈值的强度小预先设定值的强度。
并且，利用调制信号的输出强度确定将按各频带分别输出的音频信号的输出强度。
音频信号的输出强度是听力阈值的强度与预先设定值的和。但是当音频信号的输出强度在预定强度以上时可能会降低用户的听力。
所以，输出强度确定部203可以利用对应于听力阈值强度的加权值确定音频信号的输出强度。
这时，利用加权值确定音频信号的输出强度的数学式可用如下数学式1表示：
数学式1：
Ｙ＝Ｔw+R
其中，Y是音频信号的输出强度，T是听力阈值的强度，w是取0～1之间的值的加权值，R是预先设定的常数。
图3是显示根据本发明的一个实施例的利用加权值确定音频信号的输出强度的一个例子的示意图。图3的X坐标表示频率、Y坐标表示输出强度。
参照图3，频带X1的听力阈值是Y2，音频信号的输出强度是Y6。另外，频带X6的听力阈值是Y8，音频信号的输出强度是Y9。
即，可以发现当利用数学式1时，随着听力阈值的强度的增大，音频信号的输出强度增大比例在减少。
接着，音频输出部205同时输出具有按各频带分别确定的输出强度的音频信号以及对应于听力阈值强度输出强度的调制信号。
图4是显示根据本发明的一个实施例的听力阈值的一个例子的示意图。
参照图4，用户可以识别具有听力阈值强度以上强度的输出信号。
所以，当音频输出部205在输出音频信号的同时输出与听力阈值的强度相同或者比听力阈值的强度小预先设定值的强度的调制信号时，用户听音频信号时可能识别不到调制信号，或只能识别到极小声音。
音频输出部205按各频带分别输出输出强度对应于听力阈值强度的调制信号，因此用户听音频信号时处于声音调节环境下。所以，各频带的听力可得到改善。
当用户听力在特定频带的得到改善时，音量调整部207利用用户的应答信号调整相应频带的音量。
具体地，音量调整部207可以按各频带分别输出与调制信号的调制模式同步的视觉信号。
在此，调制模式可以是调制信号的频率或振幅的调制模式。
根据本发明的实施例，按各频带分别输出的调制信号的调制模式可互不相同。因此用户通过比较因听觉改善而开始听到的特定调制信号与各频带的视觉信号来识别听力改善的频带。对此，将在后面通过附图进行详细说明。
接着，用户在识别听力改善的频带后调整相应频带的音量调整模块，直至听不到相应频带的调制信号为止，音量调整部207接收用户对音量调整的应答信号，调整相应频带的调制信号的强度。
从而，用户选择因听力改善而识别到的调制信号的频带进行音量调整，因此可以根据动态听力构成声音调节环境。
下面参照图5，进一步详细地说明本发明的音频信号输出装置。
图5是显示本发明的音频信号输出装置的详细构成的详细框图。
控制部500全面控制音频信号输出装置的构成要素的工作。
用户界面510提供如图6所示的界面，使得在听力测定时作为非熟练专业人员的受检者能够自主地诊断听力，能够随着听力改善调整音量。
如图6所示，根据本发明的界面可以包括用于选择频带的频率选择模块601、音量调整模块603及视觉信息输出模块605。
频率选择模块601、音量调整模块603以及视觉信息输出模块605可按各频带区别提供。上述说明的是用硬件提供界面，但本领域所属技术人员应该理解，可以在显示部(未示出)上输出所述界面包括的构成要素，使用户通过按键、鼠标或者触摸等方式进行控制。
如图5所示，根据本发明的听力诊断部201可以包括信号音输出部520、听力阈值推测部522。
当用户利用频率选择模块601从多个频带中选择某一频带时，信号音输出部520输出对应于相应频带的信号音。
输出信号音时，用户可以通过调整对应于相应频带的音量调整模块603来调整信号音的强度，对听不到信号音的点的应答信息传输到听力阈值存储部522。
听力阈值存储部522通过音量调整模块603接收用户对输入的信号音的应答信息，存储为对应于相应频带的听力阈值。具体地，应答信息包括音量调整结束时间点的信号音的输出强度信息，听力阈值存储部522将信号的输出强度存储为听力阈值。
根据本发明的一个实施例，信号音可以是从音频输出部205与音频信号一同输出的调制信号。
另外，调制信号可以在各频带分别具有互不相同的调制模式。这时，输出强度确定部203可以利用包含在用户应答信息中的信号音的输出强度确定调制信号的输出强度。
可通过上述方式测定多个频带的听力阈值。
参照图5，音量调整部207可以包括视觉信号输出部530、输出强度调整部532。
用户因听力改善而识别到多个频带中特定频带的调制信号时，很难获知该信号是对应于哪个频带的调制信号。
因此，视觉信号输出部530利用视觉信息输出模块605按各频带分别输出与调制信号的调制模式同步变化的视觉(visual)信号。
这里，通过视觉信息输出模块605输出的视觉信号可以是在各调制模式下具有差别化波形的图形，或者是与摩尔斯符号类似的视觉模式图形。
具体地，各频带的调制信号具有互不相同的调制模式，因此与其同步的各频带的视觉信号也以互不相同的波形或者视觉模式变化。
因此随着用户的听力改善，在用户识别到各频带的调制信号中一个以上调制信号时，用户识别按各频带分别输出的视觉信号中与相应调制信号以相同调制模式变化的视觉信号。
即用户识别特定视觉信号，从而能够获知对应于识别到的视觉信号的频带。
用户可以通过调整对应于识别到的频带的音量调整模块603来调整调制信号的强度使得听不到相应调制信号，输出强度调整部532接收通过音量调整模块进行调整时用户的应答信号，以调整相应调制信号的输出强度。
这时，输出强度确定部203可将经过调整的调制信号的强度作为听力阈值的强度，重新确定与调整的调制信号一同输出的音频信号的输出强度。
图7是说明根据本发明一个实施例的调整音量的一个例子的示意图。
图7中TSTL(Trigger Signal at Threshold Level)表示阈值水平的调制信号，TSAL(Trigger Signal at Audible Level)表示可听水平的调制信号。
如图7所示，在步骤S700中同时输出音频信号和对应于听力阈值的调制信号TSTL。
步骤S705中，由于听力的改善，因此阈值水平的调制信号TSTL被用户识别为可听水平的调制信号TSAL。
这时，用户在步骤S710中通过调整音量使得可听水平的调制信号TSAL成为阈值水平的调制信号TSTL，以设定适应动态听力阈值变化的音频信号的输出强度。
图8是显示根据本发明一个实施例的音频信号输出方法的整个流程的流程图。
以下参照图8说明各步骤的执行过程。
首先在步骤S800中，测定各频带的听力阈值。为此输出对应于用户选择的频带的信号音，利用用户对信号音的应答信息测定各频带的听力阈值。
在步骤S805中利用听力阈值确定将按各频带分别输出的调制信号及音频信号的输出强度。
在步骤S810中，同时输出具有按各频带分别确定的输出强度的音频信号及具有对应于听力阈值的强度的输出强度的调制信号。
这时，调制信号可以在各频带分别具有互不相同的调制模式。
在步骤S815中按各频带分别输出与调制信号的调制模式同步变化的视觉信号。
若因用户听力改善，用户识别到各频带调制信号中的一个以上调制信号时，用户可利用识别到的调制信号及与之对应的视觉信号获知对应于识别到的调制信号的频带。
用户利用对应于识别到的频带的音量调整模块603调整调制信号的输出强度至听不到调制信号为止。
在步骤S820中，利用音量调整时的用户应答信号调整识别到的调制信号的输出强度。
最后在S825步骤中，将经过调整的调制信号的输出强度作为听力阈值的强度,重新确定与经过调整的调制信号一同输出的音频信号的输出强度。
这时，上述图2至图7中说明的音频信号输出装置的构成还可适用到本实施例中。因此省略关于这部分的详细说明。
如上所述，根据本发明，在收听按各频带分别确定输出强度的音频信号的过程中，可按用户在各频带的动态听力阈值变化，用户可利用视觉信号直接设定各频带的最佳的音频信号输出强度。
另外，根据本发明，为按各频带确定最佳音频信号输出强度，可以将现有的事先进行听力检查后进行调整的两个步骤整合为一个步骤。即本发明不需要另外的听力检查步骤，用户直接诊断听力并测定听力阈值，以此确定音频信号的输出强度。
以下说明本发明适用于多通道助听器的情况。
就现在来讲，当多通道助听器用户通过声音调节(sound conditioning)，从而特定频带的听力得到改善时，需降低相应频带的音频输出，降低量为本人听力的改善程度。但是现有技术还很难实现助听器用户自主识别本人经改善的特定频带，直接降低相应频带的音量。
因此，当现有多频率助听器用户在特定频带出现听力改善时，会感觉助听器音质越发刺耳，然而却很难正确得知需要降低哪个频带的音量。如果是低频带听力出现改善，则助听器音质会发出嗡嗡的声音，所感觉到的外部声音比以前更大，但是这种情况同样需要通过纯音听力检查才能够确定具体是哪个频带的听力得到改善，需要助听器专家通过听力检查查明的新静态听力结果帮助降低相应频带的音频输出。
但是，当佩戴采用本发明音频信号输出装置的多通道助听器时，助听器用户可以通过本发明提供的调制信号识别本人的听力改善状况。另外通过相应频带的调制信号和同步的视觉信号，助听器用户可从视觉上感知到听力得到改善的相应频带。因此，用户可以轻松地自主调整相应频带的音频输出强度，并按改善的听力重新构成声音调节环境。
另外，本发明的音频信号输出装置及方法除了助听器以外还可以适用于多种音频装置(MP3P、TV、收音机等)，用户可以按用户本人的各频带实时动态听力轻松地自主调整各频带音频信号的输出强度。
如上所述，本发明通过具体的构成要素等特定事项和限定的实施例及附图进行了说明，但这只是为了帮助理解本发明而提供的，本发明并非限定于上述的实施例，本发明所属领域的普通技术人员可以从上述记载进行多种修正及变形。因此，本发明的思想不应受限于说明的实施例，本发明的技术方案及与技术方案范围均等或等价变形的所有实施例都应属于本发明的思想范畴。

Claims (23)

1.一种音频信号输出方法，其特征在于，包括：
利用按各频带分别测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的调制信号的输出强度的步骤(a)；以及
同时输出所述调制信号及音频信号的步骤(b)。
2.根据权利要求1所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述步骤(a)用等于按各所述频带分别测定的听力阈值的强度或比其小预先设定值的强度确定各所述频带的调制信号的输出强度。
3.根据权利要求1所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述步骤(a)之前还包括按各频带分别测定听力阈值的步骤(a-1)。
4.根据权利要求3所述的音频信号输出方法，其特征在于，所述步骤(a-1)包括：
当用户从多个所述频带中选择至少一个时，输出对应于选择的所述频带的信号音的步骤；
利用所述用户对所述信号音的的应答信息测定所述听力阈值的步骤。
5.根据权利要求4所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述信号音为所述调制信号，所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式，所述调制信号的输出强度由所述用户对所述信号音的应答信息确定。
6.根据权利要求1所述的音频信号输出方法，其特征在于,所述步骤(a)还包括：
利用所述调制信号的输出强度确定将按各所述频带分别输出的音频信号的输出强度的步骤。
7.根据权利要求6所述的音频信号输出方法，其特征在于：
利用下述数学式确定所述音频信号的输出强度：
Y＝Tw+R
其中，Y是所述音频信号的输出强度，T是所述听力阈值的强度，w是取0至1之间的值的加权值，R是预先设定的常数。
8.根据权利要求1所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式。
9.根据权利要求8所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述调制信号由频率调制音、带宽噪音中至少一个或它们的组合构成。
10.根据权利要求8所述的音频信号输出方法，其特征在于，还包括：
按各所述频带分别输出与所述调制信号的调制模式同步变化的视觉信号的步骤(c)。
11.根据权利要求10所述的音频信号输出方法，其特征在于，还包括：
随着用户听力改善，在所述用户识别到各所述频带的调制信号中的一个以上调制信号时，接收所述用户对各所述频带的视觉信号及所述一个以上调制信号的应答信息的步骤(d)；以及
利用所述用户的应答信息调整所述一个以上调制信号的输出强度的步骤(e)。
12.根据权利要求11所述的音频信号输出方法，其特征在于，还包括：
将经过调整的所述调制信号的输出强度作为所述听力阈值的强度，重新确定与经过调整的所述调制信号一同输出的音频信号的输出强度的步骤。
13.一种音频信号输出装置，其特征在于，包括：
输出强度确定部，其利用按各频带分别测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的调制信号的输出强度；以及
音频输出部，其同时输出所述调制信号及音频信号。
14.根据权利要求13所述的音频信号输出装置，其特征在于：
所述输出强度确定部还利用所述调制信号的输出强度确定将按各所述频带分别输出的音频信号的输出强度。
15.根据权利要求13所述的音频信号输出装置，其特征在于，还包括：
听力诊断部，其利用用户对预定信号音的应答信息测定多个所述频带的听力阈值。
16.根据权利要求15所述的音频信号输出装置，其特征在于，所述听力诊断部包括：
信号音输出部，其在用户从多个所述频带中选择至少一个时，输出对应于选择的所述频带的信号音；以及
听力阈值存储部，其将所述用户对所述信号音的应答信息存储为听力阈值。
17.根据权利要求16所述的音频信号输出方法，其特征在于：
所述信号音为所述调制信号，所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式，所述调制信号的输出强度由所述用户对所述信号音的应答信息确定。
18.根据权利要求13所述的音频信号输出装置，其特征在于，还包括：
音量调整部，其利用用户对各所述频带的调制信号中一个以上的调制信号的应答信息，调整所述一个以上调制信号的输出强度。
19.根据权利要求18所述的音频信号输出装置，其特征在于，所述音量调整部还包括：
视觉信号输出部，其按各所述频带分别输出与所述调制信号的调制模式同步变化的视觉信号；以及
输出强度调整部，其利用用户对各所述频带的所述调制信号及各所述频带的所述视觉信号的应答信息，调整各所述频带的调制信号中一个以上调制信号的输出强度，
其中所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式。
20.根据权利要求19所述的音频信号输出装置，其特征在于：
所述输出强度调整部将经过调整的所述调制信号的输出强度作为所述听力阈值的强度，重新确定与经过调整的所述调制信号一同输出的音频信号的输出强度。
21.一种听力诊断方法，其特征在于，包括：
输出用户界面使得能够从多个频带中旋转一个以上的频带的步骤；
当用户从多个所述频带中选择至少一个时，输出对应于选择的所述频带的调制信号的步骤；以及
利用所述用户对所述调制信号的应答信息测定所述听力阈值的步骤，
其中，所述调制信号在多个所述频带具有互不相同的调制模式。
22.一种音量调整方法，其特征在于，包括：
输出输出强度对应于按各频带分别测定的听力阈值的强度的调制信号的步骤；
按各所述频带分别输出与所述调制信号的调制模式同步变化的视觉信号的步骤；
随着用户听力改善，在所述用户识别各所述频带的调制信号中一个以上调制信号时，接收所述用户对各所述频带的视觉信号及所述一个以上调制信号的应答信息的步骤；以及
利用所述用户的应答信息调整所述一个以上调制信号的输出强度的步骤，
其中，所述调制信号在各所述频带分别具有互不相同的调制模式。
23.根据权利要求22所述的音量调整方法，其特征在于，输出调制信号的所述步骤包括：
利用按各所述频带分别测定的听力阈值确定将按各所述频带分别输出的音频信号的输出强度的步骤；以及
按各所述频带同时输出具有确定的所述输出强度的音频信号及输出强度对应于所述听力阈值的强度的调制信号的步骤。
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