[发明专利]一种听力检测的控制系统及控制方法

摘要

本发明属于医疗器械领域，公开了一种听力检测的控制系统及控制方法，包括用于对周围的声音信息进行检测的获取单元，用于对声音信息进行传输的传导器，用于对声音信号进行过滤的过滤装置，用于对声音信号进行放大的放大器；分析震动频率所产生的声音分析当前用户的当前时间的震动信号的分析器，用于对输入信号转换为电输入信号的输入变换器，用于后的电输出信号转换为声输出信号的输出变换器。本发明通过获取单元检测声音信号，并通过穿到期进行传导，通过过滤装置对杂质声响进行滤除，将正常的声音信号通过放大器进行放大，并经过分析器进一步进行甄别处理，最后通过输入变换器和输出变换器传出。

主权项

一种听力检测的控制系统，其特征在于，所述听力检测的控制系统包括：用于对周围的声音信息进行检测的获取单元；所述获取单元由麦克风接收到返回的音频信号，利用带通滤波器过滤掉不关心的频带的信号，使用窗口函数减少频谱泄露的影响，采取快速傅里叶变化获得频域信号，并处理为分贝数据存储在采样队列Queue1当中；从采样队列中获取频谱分析窗口队列w1，计算公式为：其中：Queue1是采样队列；f0是音频信号的中心频率；fshift是频率变化的最大值；fmin是频谱信号最小分辨率；从频谱分析窗口队列中获取最大频率偏移fshift的左均值Wleft和右均值Wright：模拟定义逻辑的周期Tsimulate，如果Tsimulate过长，用户会有明显的延迟感，会使得人机交互感很差，但是Tsimulate过短，采样数据不能及时更新，会产生大量的误操作；定义概念必然误差率Rerror，为：由于信号采样频率与采集信号处理分析频率之间的差异，就会造成必然误差的产生，Tsimulate的表达式为：Tsimulate=T01+Rerror;]]>其中：T0是采样周期；Rerror是必然误差率；定义一个受中心频率f0的能量Epeak和权值∝影响的阈值TDegree，计算单位Tsimulate周期里，左均值wleft和右均值wright的变化率，并与阈值TDegree进行比较：其中：∝是权值；Epeak是中心频率f0的能量；Rleft=ΔwleftT0;]]>Rright=ΔwrightT0;]]>比较过程：Rleft＞TDegree；则发生的是一个远离麦克风的动作，记录消息为Levent到消息队列Queueevent中：Rright＞TDegree；则发生的是一个靠近麦克风的动作，记录消息为Revent到消息队列Queueevent中：Rleft＞TDegree and Rright＞TDegree；则发生的是一个复合动作(例如翻转手势，或者双手前后运动)，记录消息为Devent到消息队列Queueevent中；等待Tdelay时间内，如果产生消息，则记录消息到消息队列Queueevent中，定时器归位，重新等待Tdelay时间；如果没有产生消息，则对消息队列Queueevent进行一次消息处理分析，并清空队列；某个Tdelay时间内没有定时器归位操作，对消息队列Queueevent处理分析，获得消息逻辑，并对该消息逻辑映射的操作进行模拟，实现控制计算机，完成人机交互的目的；与获取单元电连接，用于对声音信息进行传输的传导器；与传导器电连接，用于对声音信号进行过滤的过滤装置；所述过滤装置对接受到的中频信号r(n)进行下变频处理：sr(n)=r(n)*e-j2πi*Δf={h(l)*c(n)*ej*2πf1+P(n)}*e-j2πi*Δf;]]>其中sr(n)为基带信号，P(n)为中频信号r(n)的噪声且为复高斯噪声，实部、虚部都服从均值为0方差为δ2高斯分布，f1为信号频率，△f为搜索步长，i为搜索次数；将sr(n)信号分为Qms数据，表示为sr1(n)，…，srq(n)，…，srQ(n)，分别将它们与本地码频域值的复共轭相乘，再分别取傅里叶逆变换，表示为：R1(n)=IFFT[FFT(sr1(n))*conj(FFT(c(n)))]...Rq(n)=FFT[FFT(srq(n))*conj(FFT(c(n)))]...RQ(n)=FFT[FFT(srQ(n))*conj(FFT(c(n)))];]]>其中FFT()表示取信号快速傅里叶变换，IFFT()表示求信号的快速傅里叶逆变换，conj()表示求信号的复共轭，c(n)表示本地C/A码；与过滤装置电连接，用于对声音信号进行放大的放大器；所述放大器设置有子匹配滤波器的传递函数为：Ci是由分层序列u，v调制而成的，u是分层Golay序列u＝{1,1,1,1,1,1,‑1,‑1,1,‑1，1,‑1,1,‑1,‑1,1}，v＝{1,1,1,‑1,‑1,1,‑1,‑1,1,1,1,‑1,1,‑1,1,1}，C16m+n＝unvm；根据分层的Golay序列对传递函数进行改进，则有：H(zu)＝[1+z‑8+z‑1(1‑z‑8)][1+z‑4+z‑2(1‑z‑4)]；H(zv)＝(1+z‑1)[1‑z‑6+z‑8+z‑14]+(1‑z‑1)[z‑2‑z‑4+z‑10+z‑12]；与放大器电连接，用于对放大信号与对应的电脑数据信号进行比对，分析震动频率所产生的声音分析当前用户的当前时间的震动信号的分析器；所述分析器的数据压缩方法的步骤为：步骤一、在编码时，首先根据E1n+1＝E1n+dn+1式计算出E1值，再根据和式计算出拟合残差，计算这两步时，均需要对结果进行越限判断，判断E1是否越限是为了避免超过传感器数据总线上限而造成溢出；判断残差是否越限是为实现分段拟合；步骤二、当一段输入数据的拟合残差全部计算完后，就构造出{dn,E1n,DFR3,DFR4,…DFRn}所示的数据包，通过S‑Huffman编码方法对进行熵编码，然后发送出去，接收端解码时，先将接收到的一组数据解码，还原出{dn,E1n,DFR3,DFR4,…DFRn}式所示的数据包，然后根据式计算并还原出所有原始数据；与分析器电连接，用于对输入信号转换为电输入信号的输入变换器；与变换器电连接，用于后的电输出信号转换为声输出信号的输出变换器。