[发明专利]一种听觉时间调制传递函数的测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及心理声学领域，提出了一种听觉时间调制传递函数的测试方法，用于对人耳听觉的时间幅度调制感知研究，适用对象为正常听力者和佩戴助听器、人工耳蜗等助听设备的使用者，具体涉及一种听觉时间调制传递函数的测试方法及系统。

背景技术

所有声音都可以看作是随时间变化的一维信号，所以时间信息对于听觉系统是极其重要的。不管是语音还是音乐，所有带有有效信息的声音都是将信息通过信号的时域变化来体现的。虽然在听觉理论中包含时间理论、位置理论、行波理论等不同的理论和学说从各种角度解释外周听觉系统，但如果从心理声学的角度把人耳的听觉系统看作黑箱，那么黑箱的输入信号均可以看作是声压信号随时间变化的一维变化。

在听觉的时间特性中，有两个重要的概念：一个是时域分辨(Temporal Resolution)，另一个是时域整合(Temporal Integration)。两者均为人耳的时域检测能力，但时间长度不同，时域分辨针对的刺激信号较短。另外，时域分辨通常针对的是时域包络的变化的分辨而不针对精细结构[1]，这一点在本发明中不会过分提及，因为若仅从幅度调制的角度考虑，调制频率的变化范围是很大的，不受包络或精细结构的频率限制。

听觉时间调制传递函数(Temporal Modulation Transfer Function，TMTF)是听觉的调制检测阈值和调制频率的关系函数[1]，TMTF是研究听觉时域分辨时常用的一种。TMTF研究常用的载波信号为宽带噪声信号、窄带噪声信号或正弦信号，其中噪声用的较多，实施例部分将以正弦信号载波作为例对本发明进行说明。

听觉TMTF研究不仅仅适用于正常听力者，而且适用于听力受损者或佩戴助听设备的听力残障患者，用于测试人耳或人工耳的时域分辨特性。可以为探究人耳或人工耳的听觉系统提供实验支持。

听觉TMTF的研究在国外已经有了一些研究，作为心理声学研究中常用的测试项目，对探索听觉时域特性有着重要的科学研究价值，对于认知科学、听觉神经科学和脑科学研究有着重要的参考价值。科学有效的心理物理测试流程和研究方法有助于为进一步的听神经和听觉中枢的研究提供可靠的心理物理实验数据。通常采用听觉滤波器对听觉TMTF进行解释，虽然TMTF测试的激励信号为正弦幅度调制信号，信号形式较为简单，但是载波的形式选择多种多样，载波的频率和幅度调制频率甚至幅度调制的波形形式也都是有无穷尽的选择，故TMTF的心理声学实验研究有着广泛的开展空间。通过不同的研究人员利用不同的参数组合开展TMTF的研究会有利的推动人们对人耳听觉系统的了解。

据笔者所知国内尚无相关研究，本发明将参考国外相关研究文献，自主开发一套科学完整的听觉时间调制传递函数的测试系统，为该项研究的开展提供心理物理实验设计基础。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种听觉时间调制传递函数的测试方法及系统，用于测试人耳对听觉时间调制的检测能力，为人耳听觉的时间调制幅度感知研究提供一套完整的心理物理测试流程，即提供一种听觉时间调制传递函数的测试方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种听觉时间调制传递函数的测试系统，该系统用于测试人耳对听觉时间调制的检测能力，所述系统包含外接声卡和专用音箱和耳机，其特征在于，所述系统还包含：听觉时间调制传递函数测试系统，该子系统进一步包含：

用户管理模块，用于录入和存储被试者的基本信息，所述基本信息包括：ID号、姓名、性别、年龄、电话、邮箱等信息；

参数配置模块，用于选择和配置测试参数，并可采取现场配置和直接导入已准备好的参数配置文件两种方式；

响度调节模块，用于对参考信号进行调节，利用声级计对声场进行校准，保证其声压级达到校准标准；

正式测试模块，采用两选项强迫选择(2AFC)方法进行自适应测试，并计算出不同调制频率时被试者最小可分辨出的调制深度；和

结果生成模块，用于收集所有测试信息和测试数据，生成最终的测试评估曲线和结果。

上述技术方案中，所述的测试参数包含：测试通道、声刺激响度、调制频率和/或刺激时长。

所述的正式测试模块包含：声刺激信号的选择方式和两选项强迫选择的测试方法，用于确定测试所采用的信号、表现形式和测试方法；