听力测试信号生成方法、听力测试方法、存储介质及设备

摘要

本申请涉及一种听力测试信号生成方法、听力测试方法、存储介质及设备，其中，所述的听力测试信号生成方法，包括：生成设定子带的滤波器；生成设定不同声压级的高斯白噪声；将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；存储所述听力测试信号。本申请具有有效减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异，进而提高听障人士的听力补偿效果的优点。

说明书

技术领域

本申请涉及听力测试技术领域，尤其是涉及一种听力测试信号生成方法、听力测试方法、存储介质及设备。

背景技术

人耳对于不同频率的声音信号感知是不同的。在进行听力测试时，通常会将不同声压级的单频信号播放给被测人听，根据听测结果得到被测人对不同频率声音信号的感知程度，即听力曲线。如“Traunmüller, H. (1990). "Analytical expressions for thetonotopic sensory scale". The Journal of the Acoustical Society of America88: 97–91.”所公开的内容，其在特定频点利用正弦波得到不同声压级的单频信号，频率划分通常采用倍频程方式，低频段密集，高频段稀疏，例如传统 6 通道助听器频点选择为125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz 和8000Hz，通过改变单频信号声压级获得被测人的听力曲线。

但是利用单频信号测试，不能准确反映人耳在该频点附近的听力情况，会造成听力曲线测试不准确，也就是说，该听力曲线与被测人的真实听力情况存在差异，从而影响基于听力曲线的助听器适配等后续应用，无法确保听障人士获得最好的听力补偿效果。

发明内容

为了减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异，进而提高听障人士的听力补偿效果，本申请提供一种听力测试信号生成方法、听力测试方法、存储介质及设备。

第一方面，本申请提供的一种听力测试信号生成方法，采用如下的技术方案：

一种听力测试信号生成方法，包括：

生成设定子带的滤波器；

生成设定不同声压级的高斯白噪声；

将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

存储所述听力测试信号。

发明人经研究发现，人耳对于单频信号的感知远不如宽带信号，通过采用以上技术方案，将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号，所述听力测试信号为宽带信号；通过采用宽带信号而非单频信号作为听力测试信号，从而使得人耳对于宽带信号的感知更接近于真实听力，可以有效减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异；另外，目前助听器听力补偿的方式基本都采用多通道补偿，听力测试所划分的频段对应听力补偿的频段，因而采用宽带信号而非单频信号作为听力测试信号，更有利于提高听力补偿效果。

优选的，通过以下方法生成设定子带的滤波器：

将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

通过采用以上技术方案，根据人耳共振频点确定听力测试子带，然后设计相应的带通滤波器来获得宽带信号，从而使得在利用所获得的宽带信号进行听力测试时，更符合人耳听觉感受，进一步有效减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异，进而提高听障人士的听力补偿效果；另外，通过将所述的多个临界带部分为一组进行合并，可以大大提高测试的效率。

优选的，所述的将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带包括：

将语音信号分解为24个临界带，其中，在20Hz到8000Hz范围内包含21个临界带；所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

优选的，所述的将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带，包括：

将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带；其中，子带1的频率范围为0-631Hz，子带2的频率范围为631-1720Hz，子带3的频率范围为1720-3152Hz，子带4的频率范围为3152-5258Hz，子带5的频率范围为5258-6408Hz，子带6的频率范围为6408-8000Hz。

通过采用以上技术方案，将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带，从而保证缩小最终的测试曲线与被测试人员的真实听力的差异的同时，可以进一步提高测试效率；此外，将21个临界带合并后划分为上述的6个子带，然后依据所划分的6 个子带，设计 6个数字滤波器，生成测试信号时，相当于原始信号被划分为6个子带，但是最终将这6个子带的信号合并后可与原始信号保持完全一致，即本申请设计滤波器进行频带划分，并非为了单纯的把频率范围提取出来，还要保证这些子带信号合起来后与原始信号是一致的；而划分成其他个数的子带时，将子带的信号合并后，在两个子带的衔接处信号会变弱或变强，不能与原始信号保持完全一致，从而使得根据本申请中划分的6个子带生成的测试信号进行调机后，实际的听力补偿效果更好，也即：本申请中采用的滤波器满足信号重构条件，可用于助听器多通道响度补偿，这样听力测试时的子带分解方式同多通道响度补偿时的子带分解方式相同，可使响度补偿获得更好的效果。

优选的，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；其中，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

通过采用以上技术方案，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器，使得滤波器的相位是连续的，从而可以保证声音结构的完整，使得生成的宽度测试信号的效果较好。

优选的，采用等波纹法进行FIR滤波器的设计；具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。

通过采用以上技术方案，从而克服了窗函数设计法和频率采样法的缺点，使得最大误差最小化。具体的说，等波纹法设计的FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的，它可以使滤波器的最大逼近误差均匀分布，并且阶数相同时，这种设计方法使滤波器的最大逼近误差最小，即通带最大衰减最小，阻带最小衰减最大。具体的，采用等波纹法进行设计，滤波器阶数为128阶时，可以达到40dB阻带衰减，同时通带波纹小于0.8dB，逼近于均匀分布，从而使得滤波器的性能更加稳定，进而获得更加准确的测试信号。

第二方面，本申请提供的一种听力测试方法，采用如下技术方案：

一种听力测试方法，包括以下步骤：

将白噪声同时通过不同的带通滤波器而获得的宽带信号作为设定听力测试信号；

进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线。

发明人经研究发现，人耳对于单频信号的感知远不如宽带信号，通过采用以上技术方案，采用宽带信号而非单频信号作为听力测试信号，从而使得人耳对于宽带信号的感知更接近于真实听力，可以有效减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异；另外，目前助听器听力补偿的方式基本都采用多通道补偿，听力测试所划分的频段对应听力补偿的频段，因而采用宽带信号而非单频信号作为听力测试信号，更有利于提高听力补偿效果。另外，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的听力测试信号的听觉感受反馈信息，从而既从大的方面来说，保证测试信号是人耳易感知的宽带信号，测听人员反馈的听力情况更加符合人耳的实际情况，而且在测试过程中，通过获得被测人员在相应频段下不同声压级的反馈情况，从而保证形成准确的听力曲线，最终给与恰当的刺激信号使得被测人员获得最佳的听力补偿。此外，通过采用以上技术方案，通过接收被测人员反馈的所选择的测试频段信息、相应声压级信息及对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存，从而可以提高听力测试的效率和便利性，实现被测试人员可以自主测试。

优选的，所述的进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线，具体包括以下步骤：

判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

若是，则接收被测人员反馈的所选择的声压级信息，并转到下一步骤；否则，继续判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

发送相应测试频段、相应声压级的设定听力测试信号至被测人员的耳机进行播放；

接收被测人员对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存；

判断当前频段是否测试完毕；

若当前频段测试完毕，则判断是否所有的频段测试完毕；

若所有的频段未测试完毕，则测试下一个频段，并转到步骤判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，重复上述测试过程；

若所有的频段测试完毕，则根据所保存的听觉感受反馈信息及对应的测试频段和声压级信息，生成听力测试曲线；

若当前频段未测试完毕，则接收被测人员反馈的调节后的声压级信息，并重复上述测试过程。

通过采用以上技术方案，从而即可实现测听人员自助、准确的完成听力测试，生成准确的听力测试曲线。

优选的，所述的记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，具体包括：

若所述的听觉感受反馈信息为未听到，则接收被测人员反馈的调节后的测试信号的声压级，记录测听人员对相应频段、相应声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息；

若所述的听觉感受反馈信息为刚好听到，则保存当前频段及声压级至可听阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量适中且听觉感受舒服，则保存当前频段及声压级至舒适阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量过大且听觉感受很差，则保存当前频段及声压级至痛阈数组。

通过采用以上技术方案，根据测听人员的听觉感受反馈信息分别记录相应的频段及声压级至相应的数组，从而便于后续进行准确的调机，使得测听人员获得最佳的听力补偿效果。

优选的，所述的声压级，进行调节时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节。

通过采用上述技术方案，调整测试信号时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节，从而可以在满足实际听力需求的同时，保证测试的准确性。如果步长大于5dB，则会导致测试不准确，如果步长小于5dB，则会导致测试效率较低。

第三方面，本申请提供的一种听力测试信号生成装置，采用如下技术方案：

一种听力测试信号生成装置，包括：

滤波器生成模块，用于生成设定子带的滤波器；

高斯白噪声生成模块，用于生成设定不同声压级的高斯白噪声；

听力测试信号生成模块，分别与滤波器生成模块和高斯白噪声生成模块连接，用于将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

存储模块，与听力测试信号生成模块连接，用于存储所述听力测试信号。

优选的，所述的滤波器生成模块还包括：

临界带划分子模块，用于将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

听力测试子带生成子模块，与临界带划分子模块连接，用于将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

子带滤波器设计子模块，与听力测试子带生成子模块连接，用于根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

优选的，所述的临界带划分子模块中，将语音信号分解为24个临界带，其中，在20Hz到8000Hz范围内包含21个临界带；所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

优选的，所述的听力测试子带生成子模块中，将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带；其中，子带1的频率范围为0-631Hz，子带2的频率范围为631-1720Hz，子带3的频率范围为1720-3152Hz，子带4的频率范围为3152-5258Hz，子带5的频率范围为5258-6408Hz，子带6的频率范围为6408-8000Hz。

优选的 ，所述的子带滤波器设计子模块中，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；其中，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

更优选的，所述的子带滤波器设计子模块中，采用等波纹法进行FIR滤波器的设计；具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。（这种方式克服了窗函数设计法和频率采样法的缺点，使得最大误差最小化。等波纹法设计的FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的，它可以使滤波器的最大逼近误差均匀分布，并且阶数相同时，这种设计方法使滤波器的最大逼近误差最小，即通带最大衰减最小，阻带最小衰减最大。具体的，采用等波纹法进行设计，滤波器阶数为128阶时，可以达到40dB阻带衰减，同时通带波纹小于0.8dB，逼近于均匀分布。）

第四方面，本申请提供的一种听力测试装置，采用如下技术方案：

一种听力测试装置，包括：

听力测试信号设定模块，用于将白噪声同时通过不同的带通滤波器而获得的宽带信号作为设定听力测试信号；

听力测试曲线获取模块，与听力测试信号设定模块连接，用于进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线。

优选的，所述的听力测试曲线获取模块包括：

第一判断子模块，用于判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

声压级信息接收子模块，与第一判断子模块连接，用于若接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，则接收被测人员反馈的所选择的声压级信息；否则，继续判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

听力测试信号发送子模块，与声压级信息接收子模块连接，用于发送相应测试频段、相应声压级的设定听力测试信号至被测人员的耳机进行播放；

听觉感受反馈信息接收及存储子模块，与听力测试信号发送子模块连接，用于接收被测人员对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存；

第二判断子模块，与听觉感受反馈信息接收及存储子模块连接，用于判断当前频段是否测试完毕；

第三判断子模块，与第二判断子模块连接，用于若当前频段测试完毕，则判断是否所有的频段测试完毕；

下一个频段测试子模块，与第三判断子模块及第一判断子模块分别连接，用于若所有的频段未测试完毕，则测试下一个频段，并通过第一判断子模块判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，重复上述测试过程；

听力测试曲线生成子模块，与第三判断子模块连接，用于若所有的频段测试完毕，则根据所保存的听觉感受反馈信息及对应的测试频段和声压级信息，生成听力测试曲线；

调节后的声压级信息接收子模块，与第二判断子模块连接，用于若当前频段未测试完毕，则接收被测人员反馈的调节后的声压级信息，并重复上述测试过程。

通过采用以上技术方案，从而即可实现测听人员自助、准确的完成听力测试，生成准确的听力测试曲线。

优选的，所述的听力测试曲线获取模块中，

若所述的听觉感受反馈信息为未听到，则接收被测人员反馈的调节后的测试信号的声压级，记录测听人员对相应频段、相应声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息；

若所述的听觉感受反馈信息为刚好听到，则保存当前频段及声压级至可听阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量适中且听觉感受舒服，则保存当前频段及声压级至舒适阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量过大且听觉感受很差，则保存当前频段及声压级至痛阈数组。

通过采用以上技术方案，根据测听人员的听觉感受反馈信息分别记录相应的频段及声压级至相应的数组，从而便于后续进行准确的调机，使得测听人员获得最佳的听力补偿效果。

优选的，所述的声压级，进行调节时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节。

通过采用上述技术方案，调整测试信号时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节，从而可以在满足实际听力需求的同时，保证测试的准确性。如果步长大于5dB，则会导致测试不准确，如果步长小于5dB，则会导致测试效率较低。

第五方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用以下技术方案：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如前述任一种听力测试信号生成方法或听力测试方法的计算机程序。

第六方面，本申请提供的一种电子设备，采用以下技术方案：

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如前述任一种听力测试信号生成方法或听力测试方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.发明人经研究发现，人耳对于单频信号的感知远不如宽带信号，通过采用以上技术方案，采用宽带信号而非单频信号作为听力测试信号，从而可以有效减小被测人的听力曲线与真实听力情况之间的差异，进而提高听障人士的听力补偿效果。

2.通过接收被测人员反馈的所选择的测试频段信息、相应声压级信息及对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存，从而可以提高听力测试的效率和便利性，实现被测试人员可以自主测试；同时还保证了测听人员反馈的听力情况更加符合人耳的实际情况，最终给与恰当的刺激信号使得被测人员获得最佳的听力补偿。

附图说明

图1是本申请的一种实施例中的听力测试信号的生成方法流程图。

图2是本申请的一种实施例中生成设定子带的滤波器的方法流程图。

图3是本申请的其他实施例中生成设定子带的滤波器的方法流程图。

图4是本申请的一种实施例中听力测试信号生成方法的示意图。

图5是本申请的一种实施例中设计得到的6个数字滤波器幅频响应示意图。

图6是本申请的一种实施例中的听力测试方法流程图。

图7是本申请的一种实施例中通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线的具体方法流程示意图。

图8是本申请的一种实施例中采用某一个频段进行听力测试的方法流程示意图。

图9是采用本申请的一种实施例中的听力测试方法进行听力测试的听力曲线示意图。

图10是正常耳听力曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

本申请公开一种听力测试信号生成方法。如图1所示，一种听力测试信号生成方法，包括：

S1，生成设定子带的滤波器；

S2，生成设定不同声压级的高斯白噪声；

S3，将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

S4，存储所述听力测试信号。

本实施例中，为了提高听障人士的听力补偿效果，同时提高测试的效率，如图2所示，S1具体包括：

S11，将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

S12，将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

S13，根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

在其他实施例中，如图3所示，S1具体包括：

S101，将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

S102，将所述的多个临界带作为听力测试子带；

S103，根据所述的多个临界带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

在其他实施例中，也可以采用倍频程划分听力测试子带，例如125hz，250hz，500hz，1000hz，2000hz，4000hz。

发明人经研究发现：人耳对于声学信号的感知并不是线性变化的，根据听觉学和心理声学研究结果，人耳对于声音信号的感知相当于通过一个由耳蜗结构构成的滤波器，该滤波器会使得人耳对24个频率点产生共振，人耳在共振频率点听到的声音更大，也即在共振频率点对声音的感知更强，因此，本申请中，可以将语音信号分解为 24 个临界带，其中在 20Hz 到 8000Hz 范围内将包含 21个临界带（还有3个在8000以上，不予考虑）。

所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

那么具体的，相应的每个临界带的边界频率如表1所示：

表1

如表1所述，进行听力测试时，如果对每个临界带均进行测试，则需要测试很多次，但是有的临界带频率比较接近，因此可以合并，这样可以大大提高测试的效率，同时又能保证测试的准确率，缩小实际测试曲线与被测人员真实听力情况之间的差异。

对上述的多个临界带进行合并时，其中低频段合并临界带较多，高频段合并临界带较少，最终可以将上述21个临界带合并后划分为 6 个子带，用于听力测试，子带分布如下：

上述将临界带划分为多个子带，也可以划分为其他个数，比如5个、7个、8个、9个等等，但是划分为6个是最优选的方案，保证缩小最终的测试曲线与被测试人员的真实听力的差异的同时，可以进一步提高测试效率；此外，将表1的21个临界带合并后划分为上述的6个子带，然后依据所划分的 6 个子带，设计 6个数字滤波器，生成测试信号时，相当于原始信号被划分为6个子带，但是最终将这6个子带的信号合并后可与原始信号保持完全一致（即本申请设计滤波器进行频带划分，并非为了单纯的把频率范围提取出来，还要保证这些子带信号合起来后与原始信号是一致的；而划分成其他个数的子带时，将子带的信号合并后，在两个子带的衔接处信号会变弱或变强，不能与原始信号保持完全一致），从而使得根据本申请中划分的6个子带生成的测试信号进行调机后，实际的听力补偿效果更好，也即：本申请中采用的滤波器满足信号重构条件，可用于助听器多通道响度补偿，这样听力测试时的子带分解方式同多通道响度补偿时的子带分解方式相同，可使响度补偿获得更好的效果。

然后可以依据上面所划分的 6 个子带，设计 6个数字滤波器，其中 1 号滤波器为低通滤波器，2~6 号滤波器为带通滤波器。

本申请中，所述的高斯白噪声，其幅度服从高斯分布，密度服从均匀分布。通过将不同声压级的高斯白噪声通过不同子带的滤波器，得到多组不同频段下对应不同声压级的听力测试信号。

具体的说，如图4所示，参考声压级（即0dB）对应高斯白噪声有效幅值RMS_0，根据声压级与幅值计算关系，可以得到声压级从-5dB 到120dB （可以满足实际测试所需，该范围可以根据需求进行调整）并以5dB为间隔的白噪声 26个（也可以采用其他间隔，得到不同数量的白噪声），分别对应有效幅值为RMS_-5、RMS_0、RMS_5、……、RMS_120。

然后，可以将所述的26个白噪声通过上述的6个子带滤波器，最终得到156组不同 频率或不同声压级的听力测试信号

在本实施例中，可以基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；在其他实施例中，还可以采用IIR数字滤波器来对上述的滤波器进行设计。其中，基于有限长单位冲击响应FIR进行滤波器的设计时，滤波器的相位是连续的；而采用IIR数字滤波器来对上述的滤波器进行设计时，滤波器的相位是不连续的，不连续的相位会破坏声音结构，导致生成的宽度测试信号效果不好。

具体的，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器时，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

根据以上频率响应，该数字滤波器包含一个通带，两个过渡带和两个阻带（对于 1 号和 6 号滤波器，过渡带和阻带只有一个）。其中，两个过渡带的宽度

每个子带对应的通带的最小频率和最大频率如表2所示：

表2

比如对于子带2，其对应设计的滤波器的通带就是631-1720Hz，两个过渡带就是： 左边：631-108=523Hz（523-631Hz是第一个过渡带），右边：1720+108=1828Hz（1720-1828是 第二个过渡带）。两个阻带就是523Hz之前的，和1828Hz之后的。其中，两个过渡带的宽度

本实施例中，进行FIR滤波器设计时，可以采用等波纹法进行滤波器设计，具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。通过采用以上技术方案，从而克服了窗函数设计法和频率采样法的缺点，使得最大误差最小化。具体的说，等波纹法设计的FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的，它可以使滤波器的最大逼近误差均匀分布，并且阶数相同时，这种设计方法使滤波器的最大逼近误差最小，即通带最大衰减最小，阻带最小衰减最大。具体的，采用等波纹法进行设计，滤波器阶数为128阶时，可以达到40dB阻带衰减，同时通带波纹小于0.8dB，逼近于均匀分布，从而使得滤波器的性能更加稳定，进而获得更加准确的测试信号。最终设计得到的6个数字滤波器幅频响应如图5所示。

在其他实施例中，也可以采用窗函数设计法、频率采样法或切比雪夫法等。

本申请实施例还公开一种听力测试方法。一种听力测试方法，如图6所示，包括以下步骤：

S201，将白噪声同时通过不同的带通滤波器而获得的宽带信号作为设定听力测试信号；

S202，进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线。

其中，如图7所示，所述的S202具体包括以下步骤：

S2021，判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

S2022，若是，则接收被测人员反馈的所选择的声压级信息，并转到下一步骤；否则，继续判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

S2023，发送相应测试频段、相应声压级的设定听力测试信号至被测人员的耳机进行播放；

S2024，接收被测人员对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存；

S2025，判断当前频段是否测试完毕；

S2026，若当前频段测试完毕，则判断是否所有的频段测试完毕；

S2027，若所有的频段未测试完毕，则测试下一个频段，并转到步骤判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，重复上述测试过程；

S2028，若所有的频段测试完毕，则根据所保存的听觉感受反馈信息及对应的测试频段和声压级信息，生成听力测试曲线；

S2029，若当前频段未测试完毕，则接收被测人员反馈的调节后的声压级信息，并重复上述测试过程。

本实施例中，如图8所示，步骤S202中所述的记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，具体包括：

若所述的听觉感受反馈信息为未听到，则接收被测人员反馈的调节后的测试信号的声压级，记录测听人员对相应频段、相应声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息；

若所述的听觉感受反馈信息为刚好听到，则保存当前频段及声压级至可听阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量适中且听觉感受舒服，则保存当前频段及声压级至舒适阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量过大且听觉感受很差，则保存当前频段及声压级至痛阈数组。

本实施例中，所述的声压级，进行调节时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节。具体实施时，所述的声压级0dB对应的高斯白噪声的有效幅值为RMS_0，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节，即分别对应高斯白噪声的有效幅值的调节范围为RMS_-5、RMS_0、RMS_5、……、RMS_120。

通过采用上述方法进行听力测试的结果如图9所示。图10是正常耳听力曲线，图9是患耳听力曲线，横轴代表信号中心频率，纵轴表示信号声压级。

传统的听力测试只是获取被测人的可听阈，然后计算其与正常人耳可听阈的差值，从而实施补偿。但是患有听力障碍的人士，其听力范围往往较小，仅通过可听阈差值完成声音信号补偿，可能使得输入信号超过听障人士的听力上限（及痛域），导致其感觉不适或无法听到声音。本申请中，将人耳对于声音信号的感受用三个数值来描述，分别是可听阈THR、舒适域 MCL 和痛域 UCL。刚能引起人耳听觉反应的最小声音刺激量称为可听阈，使得人耳听觉反应最为舒适的声音刺激量称为舒适阈，刚能引起人耳不适或疼痛的最小刺激量称为痛阈。除可听阈外，舒适域和痛域的测量也至关重要，听力补偿的目的是根据听力测试结果，将原始声音信号压缩到患耳可听范围内，使得听障人士获得全部声音信息。

所述的设定听力测试信号，通过以下方法生成：

S1，生成设定子带的滤波器；

S2，生成设定不同声压级的高斯白噪声；

S3，将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

S4，存储所述听力测试信号。

本实施例中，为了提高听障人士的听力补偿效果，同时提高测试的效率，S1具体包括：

S11，将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

S12，将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

S13，根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

可选的，所述的将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带包括：

将语音信号分解为24个临界带，其中，在20Hz到8000Hz范围内包含21个临界带；所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

可选的，所述的将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带，包括：

将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带；其中，子带1的频率范围为0-631Hz，子带2的频率范围为631-1720Hz，子带3的频率范围为1720-3152Hz，子带4的频率范围为3152-5258Hz，子带5的频率范围为5258-6408Hz，子带6的频率范围为6408-8000Hz。

可选的，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；其中，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

可选的，采用等波纹法进行FIR滤波器的设计；具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。

可选的，可以将所选频段声压级为RMS_0 的信号作为初始信号，后续逐渐增加声压级；其中，RMS_0表示参考声压级0dB对应的高斯白噪声的有效幅值；被测人员调节测试信号的声压级时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节，分别对应高斯白噪声的有效幅值为RMS_-5、RMS_0、RMS_5、...、RMS_120。

本申请实施例还公开一种听力测试信号生成装置。

一种听力测试信号生成装置，包括：

滤波器生成模块，用于生成设定子带的滤波器；

高斯白噪声生成模块，用于生成设定不同声压级的高斯白噪声；

听力测试信号生成模块，分别与滤波器生成模块和高斯白噪声生成模块连接，用于将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

存储模块，与听力测试信号生成模块连接，用于存储所述听力测试信号。

本实施例中，所述的滤波器生成模块还包括：

临界带划分子模块，用于将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

听力测试子带生成子模块，与临界带划分子模块连接，用于将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

子带滤波器设计子模块，与听力测试子带生成子模块连接，用于根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

本实施例中，所述的临界带划分子模块中，将语音信号分解为24个临界带，其中，在20Hz到8000Hz范围内包含21个临界带；所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

本实施例中，所述的听力测试子带生成子模块中，将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带；其中，子带1的频率范围为0-631Hz，子带2的频率范围为631-1720Hz，子带3的频率范围为1720-3152Hz，子带4的频率范围为3152-5258Hz，子带5的频率范围为5258-6408Hz，子带6的频率范围为6408-8000Hz。

本实施例中 ，所述的子带滤波器设计子模块中，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；其中，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

本实施例中，所述的子带滤波器设计子模块中，采用等波纹法进行FIR滤波器的设计；具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。（这种方式克服了窗函数设计法和频率采样法的缺点，使得最大误差最小化。等波纹法设计的FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的，它可以使滤波器的最大逼近误差均匀分布，并且阶数相同时，这种设计方法使滤波器的最大逼近误差最小，即通带最大衰减最小，阻带最小衰减最大。具体的，采用等波纹法进行设计，滤波器阶数为128阶时，可以达到40dB阻带衰减，同时通带波纹小于0.8dB，逼近于均匀分布。）

本实施例还公开一种听力测试装置。

一种听力测试装置，包括：

听力测试信号设定模块，用于将白噪声同时通过不同的带通滤波器而获得的宽带信号作为设定听力测试信号；

听力测试曲线获取模块，与听力测试信号设定模块连接，用于进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线。

所述的声压级，进行调节时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节。

所述的听力测试曲线获取模块包括：

第一判断子模块，用于判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

声压级信息接收子模块，与第一判断子模块连接，用于若接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，则接收被测人员反馈的所选择的声压级信息；否则，继续判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

听力测试信号发送子模块，与声压级信息接收子模块连接，用于发送相应测试频段、相应声压级的设定听力测试信号至被测人员的耳机进行播放；

听觉感受反馈信息接收及存储子模块，与听力测试信号发送子模块连接，用于接收被测人员对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存；

第二判断子模块，与听觉感受反馈信息接收及存储子模块连接，用于判断当前频段是否测试完毕；

第三判断子模块，与第二判断子模块连接，用于若当前频段测试完毕，则判断是否所有的频段测试完毕；

下一个频段测试子模块，与第三判断子模块及第一判断子模块分别连接，用于若所有的频段未测试完毕，则测试下一个频段，并通过第一判断子模块判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，重复上述测试过程；

听力测试曲线生成子模块，与第三判断子模块连接，用于若所有的频段测试完毕，则根据所保存的听觉感受反馈信息及对应的测试频段和声压级信息，生成听力测试曲线；

调节后的声压级信息接收子模块，与第二判断子模块连接，用于若当前频段未测试完毕，则接收被测人员反馈的调节后的声压级信息，并重复上述测试过程。

所述的听力测试曲线获取模块中，

若所述的听觉感受反馈信息为未听到，则接收被测人员反馈的调节后的测试信号的声压级，记录测听人员对相应频段、相应声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息；

若所述的听觉感受反馈信息为刚好听到，则保存当前频段及声压级至可听阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量适中且听觉感受舒服，则保存当前频段及声压级至舒适阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量过大且听觉感受很差，则保存当前频段及声压级至痛阈数组。

本实施例中，还公开一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种听力测试信号生成方法或听力测试方法的计算机程序；当该计算机程序被处理器执行时，执行以下步骤：

S1，生成设定子带的滤波器；

S2，生成设定不同声压级的高斯白噪声；

S3，将所述高斯白噪声同时通过不同子带的滤波器，生成设定听力测试信号；

S4，存储所述听力测试信号。

为了提高听障人士的听力补偿效果，同时提高测试的效率，S1具体包括：

S11，将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带；

S12，将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带；

S13，根据所述的听力测试子带设计相应的子带滤波器，生成设定子带的滤波器。

可选的，所述的将人耳能够感知的声音信号根据人耳共振频点划分为多个临界带包括：

将语音信号分解为24个临界带，其中，在20Hz到8000Hz范围内包含21个临界带；所述临界带的边界频率由以下公式计算获得：

其中，i表示临界带序号，f代表每个临界带的边界频率。

可选的，所述的将所述的多个临界带部分为一组进行合并，得到若干组听力测试子带，包括：

将所述的21个临界带部分为一组进行合并，得到6组听力测试子带；其中，子带1的频率范围为0-631Hz，子带2的频率范围为631-1720Hz，子带3的频率范围为1720-3152Hz，子带4的频率范围为3152-5258Hz，子带5的频率范围为5258-6408Hz，子带6的频率范围为6408-8000Hz。

可选的，基于有限长单位冲击响应FIR设计相应的子带滤波器；其中，所述子带滤波器的频率响应如下：

其中，

可选的，采用等波纹法进行FIR滤波器的设计；具体设计时，将滤波器的阶数设置为128阶，并且使得FIR滤波器的幅频响应在通带和阻带都是等波纹的。

或者，当该计算机程序被处理器执行时，执行以下步骤：

S201，将白噪声同时通过不同的带通滤波器而获得的宽带信号作为设定听力测试信号；

S202，进行听力测试时，通过记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，得到听力测试曲线。

其中，所述的S202具体包括以下步骤：

S2021，判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

S2022，若是，则接收被测人员反馈的所选择的声压级信息，并转到下一步骤；否则，继续判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息；

S2023，发送相应测试频段、相应声压级的设定听力测试信号至被测人员的耳机进行播放；

S2024，接收被测人员对相应测试频段、相应声压级的测试信号的听觉感受反馈信息并保存；

S2025，判断当前频段是否测试完毕；

S2026，若当前频段测试完毕，则判断是否所有的频段测试完毕；

S2027，若所有的频段未测试完毕，则测试下一个频段，并转到步骤判断是否接收到被测人员反馈的所选择的测试频段信息，重复上述测试过程；

S2028，若所有的频段测试完毕，则根据所保存的听觉感受反馈信息及对应的测试频段和声压级信息，生成听力测试曲线；

S2029，若当前频段未测试完毕，则接收被测人员反馈的调节后的声压级信息，并重复上述测试过程。

步骤S202中，记录测听人员对不同频段中不同声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息，具体包括：

若所述的听觉感受反馈信息为未听到，则接收被测人员反馈的调节后的测试信号的声压级，记录测听人员对相应频段、相应声压级的设定听力测试信号的听觉感受反馈信息；

若所述的听觉感受反馈信息为刚好听到，则保存当前频段及声压级至可听阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量适中且听觉感受舒服，则保存当前频段及声压级至舒适阈数组；

若所述的听觉感受反馈信息为音量过大且听觉感受很差，则保存当前频段及声压级至痛阈数组。

可选的，所述的声压级，进行调节时，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节。具体实施时，所述的声压级0dB对应的高斯白噪声的有效幅值为RMS_0，以5dB为间隔、在-5dB 到120dB之间进行调节，即分别对应高斯白噪声的有效幅值的调节范围为RMS_-5、RMS_0、RMS_5、……、RMS_120。

本实施例中，还公开一种电子设备。

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种听力测试信号生成方法或听力测试方法的计算机程序。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的方法、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。