一种自动检定耳声发射设备的系统及方法与流程

1.本发明涉及耳声发射仪器检定技术领域，尤其涉及一种自动检定耳声发射设备的系统及方法。


背景技术：

2.耳声发射是耳蜗主动产生(也可以由仪器给声诱导，用听觉诱发)非常微弱的声能量。耳声发射检测是从婴幼儿开始的客观听力检查方法，通过给耳蜗一个微弱的刺激信号后，用探头、收发器等检测这种微弱声能量，达到听力检查的目的。
3.目前的耳声检测中，由于耳声的声信号非常微弱，容易湮没在环境噪声中，耳声发射检测仪检测的信号也较小。对耳声发射检测仪检测与校准时，难以模拟人耳发出的耳声，普通的校准仪器主要分为两部分：检测仪器放大器的灵敏度和准确度，发出的耳声刺激信号的声压级的校准。
4.有资料显示，现有的方案需要人员去操作不同设备，人为记录测试结果判定声压级、频率、失真度等指标是否满足要求。测试click信号求出等效峰峰值，需要检测到click信号，手动计算出对应的等效峰峰值。测试耳声发射设备筛查通过范围时，需要人为去创造一个响应信号，放置在声模拟器中测试，测试产生数据。
5.中国专利文献cn101732054a公开了一种“便携式全功能耳声发射检测系统”。含有：便携式pc机、usb声卡、微型扬声器、微型收音器、预处理电路以及电源；其中微型扬声器由两个发声器构成，分别发出能诱发出瞬态诱发耳声发射信号和畸变产物耳声发射信号的刺激声，便携式pc机内设有usb声卡灵敏度校准模块和微型扬声器灵敏度校准模块，所述pc机、usb声卡和微型扬声器构成刺激声播放通路，微型收音器、预处理电路、usb声卡和pc机构成耳声发射信号采集通路。上述技术方案对测试人员技术要求高，使用不同的设备仪器，测试效率低，检定效率低。


技术实现要素：

6.本发明主要解决原有的技术方案对测试人员技术要求高，使用不同的设备仪器，测试效率低，检定效率低的技术问题，提供一种自动检定耳声发射设备的系统及方法，通过信号采集单元，把声信号变成数字电信号，信号处理单元根据数字电信号计算出对应信号频谱，展示出纯音的频率、频率比、声压级以及失真度；通过记录click信号波形，分析出正负极大值之差，根据极大值之差计算出峰峰等效声压级，利用上位机控制发声单元进行发声来筛查待测设备的dpoae通过范围，在保证准确度的同时测试效率高，对测试人员技术要求低。
7.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
8.一种自动检定耳声发射设备的系统，包括信号处理模块，所述信号处理模块依次经过主控模块、通讯模块与上位机相连，信号处理模块与发声单元相连，还包括输入单元，所述输入单元经过信号采集单元与信号处理模块相连。
9.作为优选，所述的输入单元包括耦合腔，所述耦合腔一端连接发声探管，另一端连接耳声发射探头，所述耳声发射探头与前置放大器相连。
10.一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，包括以下步骤：
11.s1利用声校准器对前置放大器校准；
12.s2依次连接前置放大器、耳声发射探头、耦合腔及发声软管；
13.s3上位机发送测试指令；
14.s4接收测试指令进行测试；
15.s5将测试过程数据及结果传输到上位机。
16.作为优选，所述的步骤s3测试指令包括测试瞬态诱发耳声发射和测试畸变产物耳声发射纯音信号。
17.作为优选，所述的测试瞬态诱发耳声发射具体包括，上位机发送瞬态诱发耳声发射测试指令；
18.待测设备收到指令，进行瞬态诱发耳声发射测试；
19.信号采集单元记录波形；
20.通过记录波形得到声信号的上限声压p
max
和下限声压p
min
；
21.计算等效声压级pespl。
22.作为优选，所述的等效声压级pespl具体包括：
[0023][0024]
其中，p
max
为上限声压、p
min
为下限声压、p0＝2x10-5
pa。
[0025]
作为优选，所述的测试畸变产物耳声发射纯音信号，具体包括：
[0026]
上位机发送畸变产物耳声发射测试指令；
[0027]
待测设备收到指令，进行畸变产物耳声发射测试；
[0028]
信号采集单元采集声信号；
[0029]
信号处理模块保存采集信号；
[0030]
根据采集信号计算获取极大值频率f1、次极值频率f2、频率比λ以及失真度d。
[0031]
作为优选，所述的极大值频率f1、次极值频率f2由快速傅里叶变换计算得到，通过筛选获取采集信号的极大值频率f1和次极值频率f2，f1＜f2[0032]
所述频率比
[0033][0034]
作为优选，获取频率修正值δk，对f1和f2进行修正得到准确的频率值
[0035][0036]
其中，yk为频率值中最大幅值，y
k-1
为频率最大点左侧幅值，y
k+1
为频率最大点右侧
幅值；
[0037]
修正后的极大值频率
[0038]
f1’
＝f1+δk
[0039]
修正后的次极值频率
[0040]
f2’
＝f2+δk。
[0041]
作为优选，所述的失真度d
[0042][0043]
其中，p2为二次谐波声压，p3为三次谐波声压，p4为四次谐波声压，p为总声压。谐波声压单位为pa。
[0044]
本发明的有益效果是：通过信号采集单元，把声信号变成数字电信号，信号处理单元根据数字电信号计算出对应信号频谱，展示出纯音的频率、频率比、声压级以及失真度；通过记录click信号波形，分析出正负极大值之差，根据极大值之差计算出峰峰等效声压级，利用上位机控制发声单元进行发声来筛查待测设备的dpoae通过范围，在保证准确度的同时测试效率高，对测试人员技术要求低。
附图说明
[0045]
图1是本发明的一种原理连接结构图。
[0046]
图2是本发明的一种流程图。
具体实施方式
[0047]
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0048]
实施例：本实施例的一种自动检定耳声发射设备的系统，如图1所示，包括信号处理模块，所述信号处理模块依次经过主控模块、通讯模块与上位机相连，信号处理模块与发声单元相连，还包括输入单元，所述输入单元经过信号采集单元与信号处理模块相连。输入单元包括耦合腔，所述耦合腔一端连接发声探管，另一端连接耳声发射探头，所述耳声发射探头与前置放大器相连。通过信号采集单元，把声信号变成数字电信号，信号处理单元根据数字电信号计算出对应信号频谱，展示出纯音的频率、频率比、声压级以及失真度；通过记录click信号波形，分析出正负极大值之差，根据极大值之差计算出峰峰等效声压级，利用上位机控制发声单元进行发声来筛查待测设备的dpoae通过范围，在保证准确度的同时测试效率高，对测试人员技术要求低。
[0049]
一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，包括以下步骤：
[0050]
s1利用声校准器对前置放大器校准；
[0051]
s2依次连接前置放大器、耳声发射探头、耦合腔及发声软管；
[0052]
s3上位机发送测试指令。测试指令包括测试瞬态诱发耳声发射和测试畸变产物耳声发射纯音信号。
[0053]
测试瞬态诱发耳声发射具体包括，
[0054]
上位机发送瞬态诱发耳声发射测试指令；
[0055]
待测设备收到指令，进行瞬态诱发耳声发射测试；
[0056]
信号采集单元记录波形；
[0057]
通过记录波形得到声信号的上限声压p
max
和下限声压p
min
；
[0058]
计算等效声压级pespl，具体包括：
[0059][0060]
其中，p
max
为上限声压、p
min
为下限声压、p0＝2x10-5
pa。
[0061]
测试畸变产物耳声发射纯音信号，具体包括：
[0062]
上位机发送畸变产物耳声发射测试指令；
[0063]
待测设备收到指令，进行畸变产物耳声发射测试；
[0064]
信号采集单元采集声信号；
[0065]
信号处理模块保存采集信号；
[0066]
根据采集信号计算获取极大值频率f1、次极值频率f2、频率比λ以及失真度d。
[0067]
极大值频率f1、次极值频率f2由快速傅里叶变换计算得到，通过筛选获取采集信号的极大值频率f1和次极值频率f2，f1＜f2[0068]
获取频率修正值δk，对f1和f2进行修正得到准确的频率值：
[0069][0070]
其中，yk为频率值中最大幅值，y
k-1
为频率最大点左侧幅值，y
k+1
为频率最大点右侧幅值；
[0071]
修正后的极大值频率：
[0072]
f1’
＝f1+δk
[0073]
修正后的次极值频率：
[0074]
f2’
＝f2+δk。
[0075]
频率比：
[0076][0077]
失真度：
[0078][0079]
其中，p2为二次谐波声压，p3为三次谐波声压，p4为四次谐波声压，p为总声压。
[0080]
s4接收测试指令进行测试。
[0081]
s5将测试过程数据及结果传输到上位机。
[0082]
通过利用上位机、发声单元、信号采集单元以及信号处理单元。通过信号采集单元，把声信号变成数字电信号，信号处理单元根据数字电信号计算出对应信号频谱，展示出纯音的频率、频率比以及失真度。

技术特征：
1.一种自动检定耳声发射设备的系统，其特征在于，包括信号处理模块，所述信号处理模块依次经过主控模块、通讯模块与上位机相连，信号处理模块与发声单元相连，还包括输入单元，所述输入单元经过信号采集单元与信号处理模块相连。2.根据权利要求1所述的一种自动检定耳声发射设备的系统，其特征在于，所述输入单元包括耦合腔，所述耦合腔一端连接发声探管，另一端连接耳声发射探头，所述耳声发射探头与前置放大器相连。3.一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：s1利用声校准器对前置放大器校准；s2依次连接前置放大器、耳声发射探头、耦合腔及发声软管；s3上位机发送测试指令；s4接收测试指令进行测试；s5将测试过程数据及结果传输到上位机。4.根据权利要求1所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述步骤s3测试指令包括测试瞬态诱发耳声发射和测试畸变产物耳声发射纯音信号。5.根据权利要求4所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述测试瞬态诱发耳声发射具体包括，上位机发送瞬态诱发耳声发射测试指令；待测设备收到指令，进行瞬态诱发耳声发射测试；信号采集单元记录波形；通过记录波形得到声信号的上限声压p
max
和下限声压p
min
；计算等效声压级pespl。6.根据权利要求5所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述等效声压级pespl具体包括：其中，p
max
为上限声压、p
min
为下限声压、p0＝2x10-5
pa。7.根据权利要求4所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述测试畸变产物耳声发射纯音信号，具体包括：上位机发送畸变产物耳声发射测试指令；待测设备收到指令，进行畸变产物耳声发射测试；信号采集单元采集声信号；信号处理模块保存采集信号；根据采集信号计算获取极大值频率f1、次极值频率f2、频率比λ以及失真度d。8.根据权利要求7所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述极大值频率f1、次极值频率f2由快速傅里叶变换计算得到，通过筛选获取采集信号的极大值频率f1和次极值频率f2，f1＜f2所述频率比：
9.根据权利要求7或8所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，获取频率修正值δk，对f1和f2进行修正得到准确的频率值其中，y
k
为频率值中最大幅值，y
k-1
为频率最大点左侧幅值，y
k+1
为频率最大点右侧幅值；修正后的极大值频率：f1’
＝f1+δk修正后的次极值频率：f2’
＝f2+δk。10.根据权利要求7所述的一种自动检定耳声发射设备的系统的工作方法，其特征在于，所述失真度：其中，p2为二次谐波声压，p3为三次谐波声压，p4为四次谐波声压，p为总声压。

技术总结
本发明公开了一种自动检定耳声发射设备的系统及方法，包括信号处理模块，所述信号处理模块依次经过主控模块、通讯模块与上位机相连，信号处理模块与发声单元相连，还包括输入单元，所述输入单元经过信号采集单元与信号处理模块相连。通过信号采集单元，把声信号变成数字电信号，信号处理单元根据数字电信号计算出对应信号频谱，展示出纯音的频率、频率比、声压级以及失真度；通过记录click信号波形，分析出正负极大值之差，根据极大值之差计算出峰峰等效声压级，利用上位机控制发声单元进行发声来筛查待测设备的DPOAE通过范围，在保证准确度的同时测试效率高，对测试人员技术要求低。对测试人员技术要求低。对测试人员技术要求低。


技术研发人员：王双杰 张静 张凯帆 张欢欢 毛志德
受保护的技术使用者：杭州爱华仪器有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/22