CN101646040A - 一种电视信号处理方法及其电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电视信号处理方法及其电路，其中处理方法包括根据目标人群频率听觉差异预先设定对应频率增益补偿曲线，开机后将从电视信号中获取的伴音信号输入符合所述频率增益补偿曲线的多段均衡器处理后再输出；处理电路中伴音处理单元包括用于补偿目标人群频率听觉差异的多段均衡器。这种处理方法及其电路，采用多段均衡补偿、休息提醒和最大音量限制，能使电视伴音更符合老年人或其他特殊群体听清楚的要求，同时可以很好地保护听力、视力，帮助人们正常地看电视，享受健康的精神文化生活。

Description

一种电视信号处理方法及其电路

技术领域

本发明涉及电子电路，具体涉及一种电视信号处理方法及其电路。

背景技术

电视自从被发明以来给人们生活带来巨大变化并已经成为人们日常精神文化生活不可或缺的部分。

而21世纪是人口老龄化的时代。占世界上老年人口最多的中国，老龄化浪潮正在来临。目前我国近半数老人患有不同程度的听力疾病。老年人听力不如青年大众，若有听力障碍更使老年人的生活质量受到很大影响，尤其是听不清伴音、限制了老年人看电视，大大地影响了老年人精神文化生活。

另一方面，青少年的听力健康也不容乐观。入耳式耳塞，特别是带重低音功能的入耳式耳塞，极大影响了青少年耳膜发育，极易留下不可逆转的损伤。尽管事实上一半的耳聋和听力损伤均可避免，但是全球估计有2.78亿人生活在双耳具有轻度至深度听力丧失的状态中。这种耳朵疾病对个人及其家庭、社区和国家的影响一般均被低估，因为它们是看不见的“被隐藏”的残疾。

针对以上的问题，目前还未发现有相关的技术和产品解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种电视信号处理方法及其电路，能满足老年人和老年听力障碍人群的要求，进一步能避免使用耳机造成的听力损伤。

本发明的第一个技术问题这样解决：构建一种电视信号处理方法，包括以下步骤：

根据目标人群频率听觉差异反推对应频率增益补偿曲线；

开机后将从电视信号中获取的伴音信号输入符合所述频率增益补偿曲线的多段均衡器处理后再输出。

按照本发明提供的处理方法，所述目标人群包括但限制于是感音型老年性耳聋群体、神经型老年性耳聋群体、血管型老年性耳聋群体、耳蜗传导型老年性耳聋群体或普通老年人群体；该处理方法还包括根据用户选择选定对应群体的所述频率增益补偿曲线。

按照本发明提供的处理方法，所述频率听觉差异是等响度曲线，频率范围(20～20kHz)，对于老年人尤其是500～4000Hz范围。

按照本发明提供的处理方法，该处理方法还包括在限定幅度范围内对所述伴音信号的输出进行动态调整，即：自动音量控制AVC。

按照本发明提供的处理方法，该处理方法还包括对每个频道都按各自的参数进行电视信号的音画同步。

按照本发明提供的处理方法，所述多段均衡器数字多段均衡器，内置于集成声音处理数字芯片中；该处理方法还包括利用所述集成声音处理数字芯片对所述伴音信号进行关闭低音、提升语音清晰度和限制环绕声等级等处理。

按照本发明提供的处理方法，该处理方法还包括：

(一)开机后定时在从电视信号中获取的图像信号内叠加用于提醒休息的图像或文字信号；

(二)识别耳机插入并在耳机插入状态下对所述伴音信号放大输出的最大音量进行限制。

这种处理遵守“60％/30分钟规则”，即：插入耳机时，控制在最大音量的60％并每30分钟提醒一次。

本发明的另一个技术问题这样解决：构建一种电视信号处理电路，包括信号过滤单元及与其不同输出端连接的伴音处理单元和图像处理单元，所述伴音处理单元包括用于补偿目标人群频率听觉差异的多段均衡器。

按照本发明提供的处理电路，所述图像处理单元包括：

定时器，用于产生定时信号；

信号发生器，用于根据所述定时信号输出提醒休息的图像或文字信号；

信号叠加器，用于叠加所述图像或文字信号和从电视信号中获取的图像信号。

本发明提供的电视信号处理方法及其电路，采用多段均衡补偿、休息提醒和最大音量限制，能使电视伴音更符合老年人或其他特殊群体听清楚的要求，同时可以很好地保护听力、视力，帮助人们正常地看电视，享受健康的精神文化生活。

附图说明

图1是不同年龄段听觉下限差异示意图；

图2是等响度曲线示意图；

图3是普通老年人频率增益补偿线示意图；

图4是本发明实施例电视信号处理电路原理框图；

图5是本发明电视信号处理方法具体实施例一流程示意图；

图6是本发明电视信号处理方法具体实施例二流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

首先，说明本发明来由：

(一)老年人

人耳的听力下限根据频率(20～20kHz)不同，而随着年龄不同也有提升，表现为老年人听力障碍，如图1所示，曲线20、曲线40和曲线60分别对应20、40和60岁年龄的群体。

如图2所示，从等响度曲线上容易看出：从最下面的曲线——听力下限(闻阈)到最上面曲线——听力上限(痛阈)的变化过程。

老年人的听力与正常人不同，其“听力下限”和“听力上限”增高，随年龄而增高，特别是高频部分，表现为老年聋，，如70岁的老人，5000Hz纯音的听阈约增高45dB。

老年人倘若长时间接触机器轰鸣、车辆喧闹、人声喧哗等各种噪声，会使原本开始衰退的听觉更容易疲劳，导致内耳的微细血管常处于痉挛状态，内耳供血减少，听力急剧减退，甚至引发噪声性耳聋。因此，尽量避免或减少噪声的干扰，是老年人保护听力的首要一条。

另外，老年性耳聋大致分为以下几种类型：

1.感音型老年性耳聋。此型耳聋以耳蜗底周围听毛细胞和支持细胞受损、减少、变性为特征。患者的双耳听力曲线呈陡降形，故多数此型耳聋患者的高频听力损害严重，对语言的识别能力差，对稍稍大一点的声音也感到震得受不了，而且听得到的声音范围非常窄。

2.神经型老年性耳聋。此型耳聋以螺旋神经节和蜗神经萎缩为主要特征。患者的双耳听力曲线呈平坦下降形，对高频音区不敏感，对语言的识别能力比对声音的识别能力差，故此型耳聋也叫听觉分裂症。

3.血管型老年性耳聋。此型耳聋也叫代谢性老年性耳聋。此型耳聋以耳蜗血管纹萎缩为主要特征。患者双耳的听力曲线呈逐渐下降形，对语言的识别能力比对声音的识别能力好。

4.耳蜗传导型老年性耳聋。此型耳聋也叫机械性老年性耳聋，以内耳基底膜增厚、有钙盐沉积、弹性纤维减少、出现透明变性为主要特征。患者的双耳听力曲线在高频音区下降明显。所以一般的说话声音他们听得见。

老年性耳聋患者一般都有低音听不见，高音不爱听，与别人交谈时喜慢怕快，喜安静怕嘈杂等特点。

(二)大众和青少年

对于青少年，开到最大音量的MP3播放器产生的噪音为105分贝，约为85分贝噪音激烈度的100倍，而85分贝就足以引起听力损害。(每10个分贝，噪音紧张度增加10倍。)

《美国职业安全与健康学会》称，110分贝只须1分钟29秒就足以导致听力损伤。重听人联盟警告说，“85分贝以上的噪音久之将会损伤听力，而140分贝以上的噪音，疼痛临界点，则只要一次就会损伤听力。

对于耳机，建议遵守“60％/30分钟”规则，即用户应当将数码随身听的音量设置为不超过最大音量的60％，每天使用耳塞式耳机的时间不超过30分钟。音量设置为最大音量60％、使用耳套式耳机的用户可以将每天收听音乐的时间延长到1小时，音量远低于60％的用户可以将收听时间延长到多个小时。对于希望延长音乐收听时间的用户来说，能够消除噪音的耳机是另一个选择。对于音箱或扬声器，也有类似的建议。

第二步，说明本发明解决办法：利用电视信号处理设计实现合理的健康模式，包括“长辈模式”和“爱耳模式”，其中：“长辈模式”偏重听清，同时也要保护听力；“爱耳模式”主要是保护听力。具体电路如图4所示，包括信号过滤单元、图像处理单元和内置用于补偿目标人群频率听觉差异多段均衡器的伴音处理单元。

(一)“长辈模式”

标准“长辈模式”是按照老年人等响度曲线的结果，反推出电视整机的伴音频率增益补偿曲线，如图3所示，以此为基础进行等比例增强，尤其确保在500～4000这一言语频率上的增益。

此曲线从普通人听起来可能比较怪异，但是老年人听起来，语音清晰度(Speech Articulation)和语音可懂度(Speech Intelligibility)得到了提高。另外：

根据前述四种不同类型的老年性耳聋，在“标准长辈模式”以外，可以再增加“长辈模式1”、“长辈模式2”、“长辈模式3”、“长辈模式4”。分别对中频、中频、中高频、高频进行一定的多段均衡器的提升。进入“长辈模式”后，在正常的伴音模式基础上，关闭“TruBass”之类的低音提升效果，适当提升“Dialog Clarity”之类的语音清晰度效果，限制环绕声的等级。进一步：

老年性耳聋，双耳的耳聋程度常不一致。左右的平衡需要进行设置。

音量过大引起的伴音失真，会导致高频噪声的增加，因此功放的设计有一定余量，增大音频动态范围。另外，开启自动音量控制AVC功能，防止音量突变。

考虑到部分老年人有看口型，通过唇读辅助听力的习惯，因此可以在目前的“音画同步”(lip-sync)功能进行一定的强化细化，例如每个频道单独记忆lip-sync参数，保证每个频道的合理设置。

以上部分软件功能需要设置调校，所以可以再首次开启“长辈模式”时进入向导，通过5个模式的选择-左右平衡，一步步带领用户进行设置。而每个频道单独记忆lip-sync参数，更是需要长时间的磨合。

最后，“长辈模式”下，每30分钟，跳出屏显警示，提示电视观看者休息一下，避免连续疲劳观看。

(二)爱耳模式

在正常的伴音模式基础上，关闭“TruBass”之类的低音提升效果。AVC自动开启。每60分钟，跳出屏显警示，提示电视观看者休息一下，避免连续疲劳观看。

如果插入耳机，跳出屏显，提示“建议使用耳套式耳机，不建议入耳式耳塞”。同时限制音量至60％左右。同时改为：每30分钟，跳出屏显警示，提示电视观看者休息一下，避免连续疲劳观看。

最后，结合本发明信号处理具体工作流程进一步进行说明：

如图5所示，“长辈模式”的具体工作流程包括：

1)根据用户设置/选择进入“长辈模式”；

2)根据用户实际需要，选择对应群体，可以是：“标准长辈模式”、“长辈模式1”、“长辈模式2”、“长辈模式3”或“长辈模式4”；

3)选择符合对应频率增益补偿曲线的多段均衡器对伴音信号进行并使左右音道平衡；

4)开启AVC；

5)按当前频道的lip-sync参数进行音画同步；

6)每30分钟在屏幕上提醒休息。

如图6所示，“爱耳模式”的具体工作流程包括：

1)根据用户设置/选择进入“爱耳模式”；

2)对伴音进行关闭低音处理；

3)识别是否插入耳机？否进入步骤4)；是进入步骤5)

4)每60分钟在屏幕上提醒休息；省略步骤5)-7)

5)在屏幕上提醒“建议使用耳套式耳机”；

6)限制音量不超过最大音量的60％；

7)每60分钟在屏幕上提醒休息。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种电视信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据目标人群频率听觉差异预先设定对应频率增益补偿曲线；

开机后将从电视信号中获取的伴音信号输入符合所述频率增益补偿曲线的多段均衡器处理后再输出。

2、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，所述目标人群是感音型老年性耳聋群体、神经型老年性耳聋群体、血管型老年性耳聋群体、耳蜗传导型老年性耳聋群体或普通老年人群体；该处理方法还包括根据用户选择选定对应群体的所述频率增益补偿曲线。

3、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，所述频率听觉差异是等响度曲线。

4、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，该处理方法还包括在限定幅度范围内对所述伴音信号的输出进行动态调整。

5、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，该处理方法还包括对每个频道都按各自的参数进行电视信号的音画同步。

6、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，所述多段均衡器是数字多段均衡器，内置于集成声音处理数字芯片中；该处理方法还包括利用所述集成声音处理数字芯片对所述伴音信号进行关闭低音、提升语音清晰度和限制环绕声等级处理。

7、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，该处理方法还包括开机后定时在从电视信号中获取的图像信号内叠加用于提醒休息的图像或文字信号。

8、根据权利要求书1所述处理方法，其特征在于，该处理方法还包括识别耳机插入并在耳机插入状态下对所述伴音信号放大输出的最大音量进行限制。

9、一种电视信号处理电路，包括信号过滤单元及与其不同输出端连接的伴音处理单元和图像处理单元，其特征在于，所述伴音处理单元包括用于补偿目标人群与基准人群听觉差异的多段均衡器。

10、根据权利要求书1所述处理电路，其特征在于，所述图像处理单元包括：

定时器，用于产生定时信号；

信号发生器，用于根据所述定时信号输出提醒休息的图像或文字信号；

信号叠加器，用于叠加所述图像或文字信号和从电视信号中获取的图像信号。

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