本技術(shù)涉及聲信號(hào)處理,尤其涉及一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法及裝置。
背景技術(shù):
1、聽(tīng)力健康評(píng)估在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位,而瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射(transient-evoked?otoacustic?emission,teoae)作為一種無(wú)創(chuàng)、高效的聽(tīng)力測(cè)試方法,已被廣泛應(yīng)用于新生兒聽(tīng)力篩查、聽(tīng)力障礙診斷及聽(tīng)力康復(fù)效果評(píng)估等領(lǐng)域。teoae測(cè)試通過(guò)向受試者耳蝸發(fā)送短暫的聲音刺激,并檢測(cè)由此產(chǎn)生的微弱聲音響應(yīng)即teoae反饋信號(hào),來(lái)評(píng)估耳蝸的功能狀態(tài)。
2、然而,現(xiàn)有的teoae測(cè)試技術(shù)存在以下不足:
3、1、現(xiàn)有的teoae檢測(cè)設(shè)備主要依賴于硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)和反饋,硬件性能的限制使得其無(wú)法提供精確的反饋信號(hào),這種不精確性可能導(dǎo)致聽(tīng)力測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。
4、2、現(xiàn)有設(shè)備大多采用固定的測(cè)試參數(shù),無(wú)法根據(jù)設(shè)定者要求靈活調(diào)整頻率點(diǎn)的信噪比(signal-to-noise?ratio,?snr)值。snr是衡量信號(hào)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),它反映了信號(hào)強(qiáng)度與背景噪聲強(qiáng)度之間的比值,在teoae測(cè)試中,不同頻率點(diǎn)的snr值對(duì)于評(píng)估聽(tīng)力健康狀態(tài)具有不同的重要性。因此,這種局限性又極大地限制了聽(tīng)力測(cè)試的靈活性和可定制性。
5、此外,現(xiàn)有技術(shù)還缺乏一種有效的手段來(lái)驗(yàn)證非線性差分平均法(derivednonlinearity?response,dnlr)的性能。dnlr算法是一種用于處理耳聲發(fā)射信號(hào)的技術(shù),在teoae測(cè)量中扮演重要角色,特別是在消除刺激偽跡方面。但是,如何判斷dnlr算法是否能夠正確處理不同強(qiáng)度的信號(hào),現(xiàn)有技術(shù)并未給出明確的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中teoae檢測(cè)設(shè)備不能提供精確的反饋信號(hào)從而可能導(dǎo)致聽(tīng)力測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
2、本技術(shù)的另一目的在于提供一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中teoae檢測(cè)設(shè)備大多采用固定的測(cè)試參數(shù),無(wú)法根據(jù)設(shè)定者要求靈活調(diào)整頻率點(diǎn)的信噪比的問(wèn)題。
3、本技術(shù)的又一目的在于提供一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏有效驗(yàn)證非線性差分平均法性能方法的問(wèn)題。
4、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本技術(shù)采用以下技術(shù)方案:
5、本技術(shù)的第一方面,提供一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法,包括以下步驟:
6、對(duì)音頻輸入設(shè)備接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,并根據(jù)預(yù)處理后的音頻信號(hào)確定刺激信號(hào)強(qiáng)度;
7、獲取預(yù)設(shè)的反饋強(qiáng)度關(guān)系表,并在所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表中查找與所述刺激信號(hào)強(qiáng)度相匹配的反饋強(qiáng)度值;
8、根據(jù)所述反饋強(qiáng)度值計(jì)算輸出信號(hào)值強(qiáng)度,并基于所述輸出信號(hào)值強(qiáng)度設(shè)置輸出信號(hào)的波形類型及波形參數(shù);
9、根據(jù)所述波形類型和波形參數(shù)生成輸出信號(hào),并根據(jù)所述輸出信號(hào)進(jìn)行反饋效果評(píng)估;
10、若評(píng)估結(jié)果顯示反饋效果未達(dá)到設(shè)定目標(biāo),則調(diào)整所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表和波形參數(shù)并重新評(píng)估反饋效果,直至反饋效果達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。
11、作為優(yōu)選,所述對(duì)音頻輸入設(shè)備接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,并根據(jù)預(yù)處理后的音頻信號(hào)確定刺激信號(hào)強(qiáng)度,包括:
12、采集音頻輸入設(shè)備接收到的音頻信號(hào),并將所述音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);
13、對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理,并從濾波后的數(shù)字信號(hào)中提取出第一信號(hào)強(qiáng)度;
14、判斷所述第一信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)設(shè)定閾值,若是,則從濾波后的數(shù)字信號(hào)中提取出刺激信號(hào)強(qiáng)度。
15、作為優(yōu)選,所述基于所述輸出信號(hào)值強(qiáng)度設(shè)置輸出信號(hào)的波形類型及波形參數(shù),包括:
16、根據(jù)所述輸出信號(hào)值強(qiáng)度選擇相匹配的輸出信號(hào)波形,并設(shè)置波形參數(shù),所述波形參數(shù)包括采樣頻率、信號(hào)持續(xù)時(shí)間、頻率成分列表和頻率成分的強(qiáng)度列表。
17、作為優(yōu)選,所述根據(jù)所述波形類型和波形參數(shù)生成輸出信號(hào),包括:
18、根據(jù)所述采樣頻率和所述信號(hào)持續(xù)時(shí)間計(jì)算信號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù),并基于所述采樣點(diǎn)數(shù)生成時(shí)間軸;
19、根據(jù)所述波形類型確定輸出信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,將所述時(shí)間軸、頻率成分列表和強(qiáng)度列表中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸入所述數(shù)學(xué)表達(dá)式中得到輸出信號(hào)。
20、作為優(yōu)選,所述根據(jù)所述輸出信號(hào)進(jìn)行反饋效果評(píng)估,包括:
21、將所述輸出信號(hào)輸入音頻播放設(shè)備進(jìn)行播放,得到聲信號(hào);
22、利用快速傅里葉變換對(duì)所述聲信號(hào)進(jìn)行頻譜分析得到頻譜數(shù)據(jù),從所述頻譜數(shù)據(jù)中提取出各個(gè)頻率成分的初始信號(hào)值;
23、計(jì)算各個(gè)初始信號(hào)值與其對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出值的偏差,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定反饋效果。
24、作為優(yōu)選,所述根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定反饋效果,包括:
25、當(dāng)各個(gè)初始信號(hào)值與其對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出值的偏差未均在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí),判定反饋效果未達(dá)到設(shè)定目標(biāo),則將偏差超過(guò)設(shè)定范圍的初始信號(hào)值對(duì)應(yīng)的頻率成分作為待調(diào)整對(duì)象。
26、作為優(yōu)選,所述調(diào)整所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表和波形參數(shù)并重新評(píng)估反饋效果,包括:
27、根據(jù)所述偏差優(yōu)化待調(diào)整頻率成分的初始信號(hào)值,并根據(jù)優(yōu)化后的信號(hào)值調(diào)整所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表中所述待調(diào)整頻率成分對(duì)應(yīng)的反饋強(qiáng)度值及所述波形參數(shù)中的信號(hào)持續(xù)時(shí)間、頻率成分列表和頻率成分的強(qiáng)度列表;
28、根據(jù)調(diào)整結(jié)果重新計(jì)算輸出信號(hào),并根據(jù)新的輸出信號(hào)進(jìn)行反饋效果評(píng)估。
29、本技術(shù)的第二方面,提供一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成裝置,包括:
30、預(yù)處理模塊,用于對(duì)音頻輸入設(shè)備接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,并根據(jù)預(yù)處理后的音頻信號(hào)確定刺激信號(hào)強(qiáng)度;
31、查找模塊,用于獲取預(yù)設(shè)的反饋強(qiáng)度關(guān)系表,并在所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表中查找與所述刺激信號(hào)強(qiáng)度相匹配的反饋強(qiáng)度值;
32、設(shè)置模塊,用于根據(jù)所述反饋強(qiáng)度值計(jì)算輸出信號(hào)值強(qiáng)度,并基于所述輸出信號(hào)值強(qiáng)度設(shè)置輸出信號(hào)的波形類型及波形參數(shù);
33、評(píng)估模塊,用于根據(jù)所述波形類型和波形參數(shù)生成輸出信號(hào),并根據(jù)所述輸出信號(hào)進(jìn)行反饋效果評(píng)估;
34、調(diào)整模塊,用于若評(píng)估結(jié)果顯示反饋效果未達(dá)到設(shè)定目標(biāo),則調(diào)整所述反饋強(qiáng)度關(guān)系表和波形參數(shù)并重新評(píng)估反饋效果,直至反饋效果達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。
35、本技術(shù)的第三方面,提供一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器和處理器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一條或多條計(jì)算機(jī)指令,其中,所述一條或多條計(jì)算機(jī)指令被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如上述中任一項(xiàng)所述的一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法。
36、本技術(shù)的第四方面,提供一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述中任一項(xiàng)所述的一種基于軟件模擬的teoae反饋信號(hào)生成方法。
37、本技術(shù)具有如下有益效果:
38、1、本技術(shù)通過(guò)科學(xué)合理的閾值設(shè)置,確保只有當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定水平時(shí)才會(huì)觸發(fā)反饋,有效避免了誤觸發(fā)或漏觸發(fā)的情況,進(jìn)而提高了信號(hào)識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性,還可通過(guò)設(shè)置不同的閾值來(lái)校驗(yàn)設(shè)備在不同信號(hào)強(qiáng)度下的反映,從而檢驗(yàn)dnlr算法的合格性,確保了teoae檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性,提高用戶對(duì)teoae檢測(cè)設(shè)備的信任度。
39、2、本技術(shù)通過(guò)優(yōu)化信號(hào)識(shí)別過(guò)程,確保teoae檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中能夠穩(wěn)定地工作,不會(huì)因?yàn)檎`觸發(fā)或漏觸發(fā)而導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
40、3、本技術(shù)中用戶可根據(jù)需求自定義反饋強(qiáng)度關(guān)系表和波形參數(shù),滿足了不同的測(cè)試需求,提高了teoae檢測(cè)設(shè)備的適應(yīng)性和靈活性。
41、4、本技術(shù)中能夠生成包含多個(gè)頻率成分的復(fù)合信號(hào),可應(yīng)用于更復(fù)雜的測(cè)試場(chǎng)景,如teoae測(cè)試設(shè)備的檢測(cè),提高了teoae檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試能力和應(yīng)用范圍。
42、5、本技術(shù)具備反饋調(diào)整機(jī)制,使得用戶能夠根據(jù)效果評(píng)估結(jié)果調(diào)整反饋強(qiáng)度關(guān)系表和波形參數(shù),進(jìn)而優(yōu)化反饋效果,提高了設(shè)備的自適應(yīng)性和優(yōu)化能力。