[发明专利]数字式自动声控耳声导抗检测系统及其数字信号补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耳声导抗检测系统。特别是涉及一种实现数字式实时耳声导抗测量及恒压声控功能的数字式自动声控耳声导抗检测系统及其数字信号补偿方法。

背景技术

耳声导抗测量技术是近年来发展起来的一种中耳功能检测的客观方法。其在临床耳科和听力学科诊断方面的重要地位已得到临床医生的公认，已成为提高耳疾诊断正确率的一种先进手段。目前临床所用耳声导抗测试系统为采用复杂的模拟检测电路手段实现耳声导抗测量。本发明设计了一种数字式耳声导抗测试算法，通过采用数字信号处理及数字信号补偿算法实现耳声导抗测量及恒压声控功能。

外耳道中除鼓膜可以活动外，其余都是不能活动的骨壁，因而外耳道可视作一个密闭的硬壁腔。经鼓膜和听骨链传导的声能相当于经腔四壁洞上薄膜漏去的声能，洞上薄膜弹性越大，声能泄漏越多。如果中耳传音系统的劲度大，传入的声能少，则相当于漏去的声能的等效容积就小，声导纳值就低，反之，若中耳传音系统的劲度小，传入的声能多，则相当于漏去的声能等效容积就大，声导纳就高。声波作为力的一种形式到达外耳道后，一定的声压作用于鼓膜，中耳系统及内耳相应产生运动，在此过程中，来自外耳道内空气粒子压力的变化至耳蜗内发生的电机械活动的能的传递，可通过对鼓膜外侧面的能流进行测量。声导抗测试就是通过测试声能在人耳的传递状态，以实现人耳的功能检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过数字信号处理及数字信号补偿算法实现耳声导抗测量及恒压声控功能，并实现测量过程探测音强度始终保持恒定，以减少耳道不同对测量结果的影响的数字式自动声控耳声导抗检测系统及其数字信号补偿方法。

本发明所采用的技术方案是：一种数字式自动声控耳声导抗检测系统及其数字信号补偿方法。数字式自动声控耳声导抗检测系统，包括依次串接的：探测音D/A转换电路、驱动电路、扬声器、人耳、拾音器和A/D转换电路，所述的探测音D/A转换电路的输入端和A/D转换电路的输出端分别对应连接FPGA芯片，所述的FPGA芯片的输出端还通过音控D/A转换电路连接探测音D/A转换电路，所述的FPGA芯片还连接CPU，所述的CPU连接显示/外围接口单元。

所述的拾音器通过放大器连接A/D转换电路。

所述的FPGA芯片选用ep1c6q240c8n芯片，包括有DDS模块和数字信号补偿算法模块。

用于数字式自动声控耳声导抗检测系统的数字信号补偿方法，包括有：用于调节探测音强度的音量控制电压值δ的计算方法，和实际输出的声导纳值y_i的计算方法。

所述的用于调节探测音强度的音量控制电压值δ的计算方法包括如下步骤：

1)计算测试耳与标准耳回波信号差ΔV：

ΔV＝V_i-V_ref

其中：V_i为测试耳回波信号；V_ref为标准耳参考电压；

2)根据测试耳与标准耳回波信号差计算音量控制电压值δ：

δ＝KΔV+V_ref

其中，K＝0～1的值。

所述的实际输出的声导纳值y_i的计算方法包括如下步骤：

1)根据测试耳与标准耳回波信号差ΔV设定实际输出的声导纳值y_i：

y_i＝aΔV+b

其中：a，b为系数，ΔV＝V_i-V_ref，V_i为测试耳回波信号；V_ref为标准耳参考电压；

2)确定a，b的值：

(1)将探头插入声导纳标称值为0.5ml的标准耳后，测量ΔV₁；

(2)将探头插入声导纳标称值为V2的标准耳后，测量ΔV₂；

(3)将ΔV₁和ΔV₂代入y_i＝aΔV+b，求解a，b值。

还包括有用声导纳标称值为2.0ml的标准耳腔对y_i＝aΔV+b式的结果进行验证：

若1.9≤y≤2.1满足精度要求，否则调整预设的标准耳参考电压V_ref，直至满足精度要求。