Oticon采用多物理场仿真，提高个性化设计

研究人员得出的结论是，当前的仿真精度级别足以针对单独用户优化助听器定向性能。

    声音通过充满空气的空间内的压力变化到达耳部。用一阶声学单元对仿真头部周围的空气进行网格剖分。为了缩短计算时间，需要为7.5kHz以下的频率创建一个网格，为10kHz以下的频率创建另一个网格。在较低频率的网格中使用更大的单元，能显著缩短计算时间。低频率网格可用于快速评估备选案例，而更高频率的网格可用于验证目的。

    在具有特殊内表面的半消音室中进行声学测量，这样能消除墙壁、天花板和地板的反射，防止反射对声音测量产生干扰。仿真中，通过在仿真模型的外部添加40mm厚的完美匹配层(PML)达到类似效果。无反射的PML不仅能吸收从有界域向外传输的所有声波，并可用来计算盒子外部远场处的声压。使用PML的主要优势在于，其模拟远场所需的计算资源是使用其它方法时的一小部分。工程师利用声学互易原理，即扬声器和传声器的位置可以互换而不会影响HRTF，从而减少仿真次数。仿真时将扬声器放在对象的耳朵中并在对象周围放置几个传声器，这样就可在单次仿真中针对所有用于物理测试的扬声器测量HRTF。

图5 极坐标图显示了具体频率下的方向性。

    正圆表示来自所有方向的声音都有一样的权重。图中显示了头部和躯干如何形成方向图，使来自某些角度的声音被抑制。给出了三种不同情况和两种不同单元尺寸的声学仿真结果。步骤1．仅头部模型；步骤2：头部和半个躯干；步骤3：头部和完整躯干。

图6 利用仿真优化的定向滤波器（红线）比标准定向滤波器（蓝线）的性能改善了2dB至3dB。

利用物理测量结果进行验证

    将HRTF仿真结果与通过配备仪器的助听器获得的HRTF测量结果进行比较。工程师得出的结论是仿真与物理实验表现出类似的总体走势。Oticon的工程师基于仿真结果优化定向滤波器。更多的测量结果表明，所得到的定向传声器的表现与使用物理测试精心优化的定向传声器的表现几乎一样好。研究人员得出的结论是当前的仿真精度级别足以针对单独用户优化助听器定向性能。

    针对单独用户优化定向滤波器能够将方向性提高2dB至3dB，这在很多情况下甚至能够决定用户是否能听清一句话。使用物理测试进行优化需要患者到全球仅有的少数几家设备齐全的机构中进行测试，这样至少要花费500美元。当前的目标是利用仿真更深入地理解个性化听力方向性。在未来的某天有可能出现这种情况，客户去诊所做扫描，然后就能得到通过仿真设计的一款定制定向滤波器。